方心芳

抗战中的科学家精神│方心芳：人民的需要就是研究方向

方心芳（1907-1992），河南临颖人，微生物学家。1931年毕业于上海劳动大学，1935年留学比利时鲁文大学，后赴荷兰、英国、法国、丹麦等国学习。曾任中国科学院微生物研究所研究员、副所长。1980年当选为中国科学院院士（学部委员）。中国工业微生物学的开拓者和奠基人。

自20世纪30年代开始收集保藏菌种，参与创建我国菌种保藏机构，为我国微生物菌种保藏事业作出了历史性贡献。做出我国第一项有自主知识产权的可出口的现代发酵产品，在我国首先开展了乳酸发酵、丙酮丁醇发酵等现代发酵产品的研究，开创了五棓子酸发酵、长链二元酸发酵等新型发酵工业，为我国甾体转化工业的建立和氨基酸发酵工业的建立奠定了基础，促进了我国传统发酵工业的现代化。在我国首先用现代微生物学理论和技术研究白酒酿造的先驱。为我国现代工业微生物产业的建立做出了奠基性贡献。

1937年7月8日早上，在丹麦留学的方心芳正在食堂用早餐，从朋友手里的报纸上得悉日本帝国主义发动了全面侵华战争。天下兴亡， 匹夫有责。祖国陷入危难，他决定提前中断学业即刻回国。

海上的旅程持续了一个月，船上的无线电每天都在广播中国的战事：8.13日寇侵犯上海，8月14日凇沪抗战，中共发表国共合作宣言，……这些消息无不牵动去国两年的游子。现在，他终于要回到灾难深重的祖国，和四万万同胞共同抗争了。

方心芳辗转到达南京，找到了黄海社负责人范旭东。此时，天津已经沦陷，黄海社的图书馆被日本人抢去用作运输司令部，化工基地成了日本人的巢穴。范旭东见到方心芳义无反顾赶回来，心中深感欣慰。考虑到形势发展难以预料，他让方心芳立即去重庆作更长远的准备。

1938年1月，方心芳到达重庆，直奔沙坪坝，找到开办不到两年的南渝中学，借了一个开展试验工作的场所。 

实验室里面并没有多少设备。方心芳用几块木板搭了个实验台，放上显微镜，在学校借到几个试剂瓶和烧瓶等简单的化学仪器，从医院化验室匀了一点载波片和滴管，买了几样必须的试剂，一个简陋的战时发酵微生物学实验室就办妥了。这里，就是方心芳以实际行动为全面抗战服务的战场。

开展什么工作？怎样为抗战服务？这是方心芳到四川来一路考虑的问题。

四川的冬季，正是满山遍野桔柑成熟的时候，腐烂的水果到处可见。方心芳决定先研究柑桔上引起发霉的霉菌，可惜抗战时期各方面条件都不具备，他的试验结果并没有推广开来。同时，他见家家户户每天以泡菜佐食，想到乳酸菌发酵，开始分离泡菜中的微生物进行研究，后来又继续开展发酵生产乳酸的研究。中华人民共和国成立后，他曾应侯德榜的要求，拟订过年产千吨乳酸的计划。

这时的四川，一批从事化工或发酵的专家云集大后方，正在试制酒精。那时我国几乎没有石油，大后方汽油奇缺，只有军用汽车才能得到少量的汽油。抗日战争进入相持阶段，特别是“珍珠港事件”后太平洋战争全面爆发，我国与外界的海陆通道全部被日寇封锁。为了飞机顺利起飞，不得不靠飞越“驼峰”（喜马拉雅山）从国外运输汽油，以至于有“一滴汽油一滴血”的说法。大后方许多汽车是用木炭烧锅炉来开动蒸汽机的，用酒精代替汽油作能源发动汽车是当时唯一的选择，可见酒精的战略重要性。

有人希望方心芳参与这项实际工作。方心芳认识到这是当时国家的急需，立即投入用糖蜜发酵产生酒精的试验中。

四川盛产甘蔗，蔗汁结晶出白糖后的废液叫做糖蜜，当时几乎没有用处，多且便宜。但糖蜜中还含有60％以上的可发酵糖分，可以被酵母菌利用来产生酒精。方心芳后来回忆道：“几个月前还在丹麦研究酵母菌生理，所以对这一课题并不生疏。只是要在后方困难的条件下使酵母菌正常发酵，提高酒精产率的问题。”这项工作在南渝中学开始，搬到五通桥后继续了一段时间，便获得了可喜的结果。

方心芳发现原料中的氮素营养相当缺乏，维生素也不足，所以酵母菌生长不好，产生酒精的能力也受到很大影响。但战争年代，我国已经没有自产的硫酸铵，进口则过于昂贵。方心芳知道硫酸铵可以用尿素或蛋白质水解成的氨基酸代替，最终选择人尿进行试验。他们发现，无论是新尿或存放过的尿都可以提供酵母菌足够的氮素营养。因而在用糖蜜作原料发酵生产酒精时，只要补充适量的人尿，就可以正常生产出酒精。

方心芳在1940年曾写道：“尿对酵母菌之营养价值甚高，优于5％的硫酸錏液，换言之，20斤尿比一斤硫酸錏的效力大或最少相等。”这项研究结果大大推动了大后方酒精工厂的遍地开花。晚年，他曾引用当时四川人不无调侃的话说：“大后方的汽车是靠人尿开动的。”

1943年，英国著名生物化学家，中国科学技术史主编李约瑟博士在考察当时四川的科学研究后，在英国《自然》杂志上特别提到了黄海社用人尿作氮源成功地解决了糖蜜发酵酒精的技术和原料难题。 

黄海社在四川时确定了以资源的调查、分析与研究为方向，着手当代资源的开发利用研究，方心芳在其中作出了重要贡献。

其中一项重要的工作便是通过微生物酶解法从五棓子中获得棓酸（没食子酸，三羟基苯甲酸）。他们筛选到高效生产菌种黑曲霉，发酵生产出大量的棓酸。随后依靠黄海社化工专家，各尽所能，通力协作，经过49次试验，将实验室的结果转化为工业生产的规模，并在1939年成功确定了发酵法生产棓酸的工艺，得到100公斤棓酸。以自己生产的棓酸为原料，在三年内生产出了焦棓酸、次棓酸鉍、棓酸乙酯等多种棓酸衍生物，在化工业和医药业中发挥了重要作用。

当时国民政府资源委员会很欣赏这项成果，从广西等地收集大量原料供黄海社生产棓酸。项目还得到中国农民银行投资，1940年初在四川南平镇建厂生产。从1940年5月至12月，该厂共处理22.5吨五倍子，得棓酸3.37吨）。在抗战胜利后，还有单位包括光复后的台湾，找到黄海社要求提供棓酸发酵的技术资料。

黄海社这项成果不仅当时在技术上领先于世界，更让国人看到，我们靠自己的力量完全能做外国人做不到的事。棓酸的研制成功，侯氏制碱法的发明，以及其它多项成果，体现了黄海社以科学和实业救国的理想，大长了中国人的志气。在这个团结战斗的集体里，也处处渗透着方心芳的心血。

直到方心芳去世前，他们家还保存着一瓶叫做“铋黄”的药物。这是化学家赵博泉用自己建立的方法从江西出产的铋砂中提炼出金属铋，然后与发酵生产的棓酸相作用，合成的一种消毒杀菌药，内服可治疗肠胃炎，外用可止血、消炎和消肿。当年抗生素还没有问世，常用的消炎药主要靠碘酒，但当时碘要靠进口，非常昂贵。在战争时期，前线急需这些药物治疗战伤。“铋黄”的研制成功，无疑对抗战是一个有力的支援。黄海社立即将此产品向卫生署申报，并提供样品进行临床试验。当时的经济部得知后，又帮助购买了一批国产铋矿原料，使这种新药得以很快投产。那个小小的玻璃瓶，珍藏着的不仅是一些橙黄色的粉末，更盛满了方心芳和他的同事们在艰难岁月中为祖国服务的美好记忆。

方心芳生前曾向采访他的人表示，他生平最得意的成果，是上世纪40年代初在四川进行的棓酸发酵研究，这似乎有些出人所料。但是，只要我们了解当时国家的形势和迫切的需要，就应该能够理解。从实际出发，根据科学原理，发挥自己的专长，不盲目迷信外国，独立地解决自己的问题，建立有自己完全的知识产权的技术，难道这不正是当前我们迫切期待的原始创新吗？

1939年9月13日，时任浙江大学校长的竺可桢从乐山来到五通桥黄海社，他的日记这样记载：“由颖川（作者注:孙学悟，字颖川，方心芳的老师，著名化学家，时任黄海化学工业研究社社长）指导参观，其研究室特点在于能物物事事自己利用国货制造，玻璃管亦在嘉定附近制，研究最著成效者为由五倍子中以霉菌及酵母菌提没食子酸，以制造染料，代碘酒等消毒品、墨水、照相药品等。”日记中充分肯定了黄海社自力更生立足国内开展应用研究的做法，也对棓酸生产留下了深刻的印象。

抗战八年方心芳基本是在四川渡过的，抗日战争胜利后，他留守四川，直到北京解放。在这11年的时间里，他还进行过许多别的研究工作。

1939年2月，方心芳和他的助手淡家麟开始研究乳酸发酵。方心芳在他的试验报告“乳酸发酵试验”中写道：“自从染色业及制革业认识乳酸之优点且大量应用后，乳酸制造为之改观。以前用乳糖发酵者，几完全改用麦芽糖等，成本减低，应用更广。只可惜国内尚无人研究，更无工厂酿造。黄海入川后，屡接各处友人来函，以制乳酸及其盐类相责，盖内地需需乳酸钙一类药品也，吾人亦觉责无旁贷，即于二十八年二月开始试验，惟人少事多，时作时辍，为时年余，才得尚可满意的成绩。吾人工作目的之一为引起大家之兴趣，所得结果，更不愿自私，故欲陆续报告吾人所见之一切……”这是我国学者进行乳酸发酵生产乳酸试验的第一篇报告。

乳酸发酵试验的成功，使国产乳酸钙产品得以生产，让那些缺钙的儿童和患者可买到廉价营养品，使方心芳感到高兴。他们没有保守技术秘密，凡来学习制造者都欢迎。由于实验室太小，不能接待很多人，方心芳十分不安。他认为只有普及制造方法，才可以免去那些惟利是图的少数商人借机大发横财。

除上述没食子酸和乳酸发酵、酒精发酵研究外，方心芳领导的黄海社发酵与菌学研究室还进行过柠檬酸发酵和丙酮丁醇发酵等多项研究。

对传统酿造食品的酿造和传统的民间食品储存方法，方心芳也进行过认真的研究。他提出过较有效的辣椒储藏方法，对四川泡菜中的微生物进行过详细的分析，还研究过五加皮酒配制的方法。

特别应该提出的是“五通桥毛霉”。竹根滩有家卖腐乳的酱园，叫做德昌号。方心芳经常去买腐乳，觉得他的产品质地细腻，味道鲜美，别具风味，于是和学生肖永澜一起，花了相当的时间去分离酿制这种腐乳的微生物。1942年方心芳在《几种川产霉菌之鉴定》一文中写道：“德昌的腐乳坯，相当纯洁，白毛整齐而不杂，可以说只有一种毛霉。这种毛霉不很平凡，在文献种未查到其类似种，所以我们认定他是新种，命名为五通桥毛霉，以作为黄海社迁五通桥工作的纪念。”五通桥德昌源酱园厂创建于1862年（清代同治年间），是四川腐乳行业中历史悠久的老字号。今天这种产品已经成为广大消费者喜爱的名牌特产。能够用上中国科学院院士在60多年前分离的菌种生产产品，已成为企业的荣誉和无形资产。方心芳和肖永澜分离的五通桥毛霉后来在全国推广应用，各地许多腐乳厂都采用过，著名的桂林腐乳厂和田村酿造厂也使用多年，反映良好。

由于方心芳对四川的发酵食品进行过比较深入的研究，从1940年起就被四川全华化学工业公司邀请，协助该公司在乐山建立了一个“全华酱油厂”，生产酱油、酱色、豆瓣酱、醋等产品，并附设酒精工厂，1945—1949年方心芳被聘请在该厂兼任技术厂长，一直到四川解放。今天在乐山以“全华”命名的有关厂家已经不止一家，并且都声称是老字号，可见该厂的产品已经有相当的声誉。

享年110岁的著名生物化学教授郑集（1900～2010）曾经评论方心芳道：“抗日战争期中，在后方积极从事研究发酵化学及发酵工业者，首推当时在四川五通桥黄海化学工业研究社工作的方心芳先生，方心芳的工作主要在研究改进与人民生活密切相关的发酵酿造工艺，他的理论研究主要是关于生长素（bios）的分布、性质和功用，以及酵母的组成和营养需要两方面。”"他在长期科研活动中，始终坚持理论联系生产实际，推动了我国发酵工业的发展，为应用生化开辟了广阔的道路。" 

1939年1月，国立中央技艺专科学校在乐山五通桥成立，方心芳被聘请到该校农产制造科授课，1946年曾兼任该科科主任。在这个专科里，培养出了不少微生物发酵的技术人才，他们后来为我国的酿造事业作出过重要贡献。仅在《黄海发酵与菌学特辑》中，我们即发现在方心芳指导下这些同学完成的研究报告十余篇。1947年根据国民政府颁行的《部聘教授办法》，教育部向方心芳颁发了教授证书。                 

此外，承担创办《黄海发酵与菌学》期刊的任务，是方心芳在抗战时期一项应该载入史册的贡献。今天我们已经不容易找到这份杂志了，作为我国第一种以交流应用微生物学科研、应用成果和推介学科动态的专门期刊，方心芳1950年当该杂志首次在北京出版时，写了“本刊之过去与未来”一文（载11卷第2、3期合刊中），详细交代了这本杂志的故事：

 “七七事变，抗战开始，黄海化学工业研究社西迁四川五通桥工作。当时国内科学刊物多已停印，国外杂志犹少寄到，西南的科学气氛，非常稀薄，社内同仁商量编印刊物，鼓动一下。把这个意思告诉社长孙颖川先生及创办人范旭东先生后，想不到我们自己先得到了意外的鼓励。孙先生说：这意思很好，不过要坚持到底；只要编印不成问题，社内决定永远支持。范先生更是高兴，即为这刊物拟定名称及封面，并且写了一篇卷头语交来。可是五通桥没有印刷所，只好找到一家乐山(嘉定)的书店，签订合同，他拿我们的保证金，去成都买铅字聘工人。搞了半年，到一九三九年夏天，黄海发酵与菌学特辑双月刊才与读者见面，乐山也有了印刷厂。从那时起，经过敌机的轰炸，社内经济的拮据，以及同仁们的聚散，可是这个刊物还在不停的印行，直到四川解放的前夕，印出第十一卷一期后，为结束以往，迎接未来的新局面，才把牠暂时停印。

五通桥解放后，研究室迁来北京，所接触的同好，都催促早日复刊。并有将大作预为寄来的！但是这样一个刊物，在人民政府之下，是否还有继续出版的必要，我们不能决定，就呈请北京市政府核示，结果他叫我们继续印行!并且北京大学出版部的李续祖先生答应帮忙印刷。在这样的情况下，我们又被鼓动了；并且更加强了我们的信心。

这刊物一共出了十卷零一期，6l册。包含文章200篇，约一百五十万字，写作的人近九十位，绝大多数为黄海社外的人，这内面包括着大学，专科及职校的教授讲助及学生，工厂的厂长及技术人员以及技工。以文章的内容论,有研究调查报告,综合性论著,以及翻译介绍等作品。若以文章内容深浅说，有够高深的微菌形态生理学及发酵化学的报道，也有极浅显的作坊内的, 甚至于家庭内的发酵技术的说明。”

在我国历史上，《黄海发酵与菌学特辑》是第一种前后坚持发行了长达13年的本学科的学术性期刊。为我国应用微生物学，特别是工业微生物学和酿造学保存了珍贵的历史档案。

由于试验报告未多加修饰与故意删减，因而成为试验的真实纪录，有些技术性资料，受到工厂企业的重视，甚至还受到国外的注意。例如1946年驻纽约的瑞典领事馆就曾根据瑞典皇家科学院之要求，托在美国的永利公司工作人员李又新帮助寻找该杂志的第1卷第5期和第2卷第1期。在近30年中，我国各地乡镇中小企业在发展地方农产品加工过程中，也时常应用该杂志提供的信息。

在偏处四川的日子里，方心芳另一项值得特别书写的贡献是热心于微生物菌种的保藏。那时，五通桥时有日本飞机轰炸。听到空袭警报后，方心芳总是提着装菌种的小皮箱，妻子则抱着一岁多的小女儿。方心芳后来对别人说，只有女儿和菌种是他们最宝贵的东西，在最危险的时候也不能离开，其它财物都是可以置之不顾的。范旭东曾说做科学研究的人，要拿研究的对象当作自己的身家性命。方心芳是做到了。