冯德培

发布者:系统管理员发布时间:2021-05-06浏览次数:159

        冯德培,神经生理学家,中国科学院生物学部主任委员(院士)、原中央研究院院士、美国国家科学院外籍院士、第三世界科学院院士、英国伦敦大学学院院士、印度国家科学院外籍院士,神经肌肉接头研究领域国际公认的先驱者之一,中国生理学、神经生物学的主要推动者之一。

        他于1907年出生于浙江临海,1926年毕业于上海复旦大学生物学院,随后留校任生理学助教。1930年获美国芝加哥大学生理学硕士学位。1933年获英国伦敦大学生理学博士学位。回国后,先后在北京协和医学院、北京师范大学、重庆上海医学院、上海中央研究院医学研究所筹备处工作。建国前曾当选为中央研究院院士、中央研究院评议员。建国后先后担任中国科学院生理生化研究所研究员兼所长,生理研究所研究员兼所长、名誉所长,华东分院及上海分院副院长,中国科学院副院长兼生物学部主任,英文版《中国生理科学杂志》名誉主编等职务。1955年被选聘为中国科学院学部委员。1958年,任中国科学院生理研究所所长;1981年5月,任中国科学院副院长。1986年,当选为美国科学院外籍院士和第三世界科学院院士。1988年,当选为印度国家科学院外籍院士;同年,应邀为《神经科学年评》写抬头的自传性文章,是极为少有的在任何年评这样的重要学术刊物上写自传的几位华裔之一。

        冯德培的主要学术成就集中在神经和肌肉的能力学、神经肌肉接头和神经肌肉营养性相互关系等研究领域。冯德培发现静息肌肉被拉长时产热增加,这发现被称为“冯氏效应”;在神经肌肉接头生理学方面,在1936-1941年间进行了大量的开创性研究,成为国际公认的这一领域的先驱者;在神经肌肉间营养性关系方面,带领合作者发现了鸡慢肌纤维去神经后肥大的现象,并对阐明神经如何决定肌纤维类型的机制作出重要贡献;晚年带领学生开展了中枢突触可塑性的研究。

冯氏效应”的发现

        “冯氏效应”(Feng effect)是冯德培于1932年在英国发现的蛙的肌肉因拉长而使静息代谢明显增加的现象,当时冯德培本人称之为引张反应,以后被波兰的肌肉化学家帕尔纳斯(J.K.Pornas)称为“冯氏效应”。

       “冯氏现象”是冯德培在利用蛙的缝匠肌研究肌肉的热弹性时发现的。普通物体(如钢丝)热则伸长,冷则缩短。反之,被急速拉伸时则吸收热,被放松时则放出热,这种变化就叫做热弹性。也有少数物体如橡皮,其热弹性与上述相反,即热则缩,冷则伸。肌肉就其热弹性来说,究竟相当于何类物体,是当时,尚未解决的问题,因此冯德培以最热的方法测定肌肉被拉长或放松时所起的热变化。在实验中他注意到当肌肉保持拉长时放热持续增加,当肌肉被放松时,这一现象即不出现。开始时他猜想这可能是由于某种误差所引起的,为了弄清这个问题,他进行了各种对照实验,但实验结果证明,这不是实验中的“误差”,而是发现了一种新的现象,即在肌肉的静息代谢与肌肉长度之间确实存在着相关的联系。除了测定肌肉的放热以外,冯德培还采取另一种完全不同的方法,即测定肌肉的氧消耗量。他的实验结果表明,当肌肉没拉长时,其氧消耗量大为增加,如去掉负荷使肌长度缩短,则氧消耗量也下降。由放热率和氧消耗量两种测量方法得到的结果是一致的,排除了试验方法出现误差的可能性。

        因此冯德培把这种肌肉因拉长(或叫引张)而使其代谢增强的现象命名为引张反应。文章发表后的第二年,此结果为德国的迈耶霍夫等所证实,不久又为意大利的马尔加里亚所承认。帕尔纳斯在其肌肉化学评论中,首次把引张反应称为“冯氏效应”,后来的肌肉生理学文章中也常延用这一命名。

外周神经和肌肉方面的研究工作

        冯德培于20世纪40年代末到50年代初在外周神经和肌肉方面的工作,得到的主要结果有:

(1)证明神经结缔组织外鞘的确是弥散屏障,并且是电紧张电位快的成分来源;

(2)证明脊椎动物有髓鞘神经的膜电位也是董南电位;

(3)找出了窒息引起神经传导阻滞的原因;

(4)碘醋酸引起肌肉僵直和三磷酸腺普含量减少之间不存在简单的平行关系;

(5)提高膜电位可以解除一些并不伴有膜电位降低的神经传导阻滞;

(6)提供了依色林型孪缩是神经末梢释放的乙酞胆碱所致的新证据;

(7)证明动作电位在神经和肌肉纤维的传导是不依靠乙酸胆碱的。

中枢神经系统方面的研究工作

        冯德培20世纪50年代参加、指导和安排中枢神经系统方面的工作,得到的主要结果有:

(1)内脏传入信号对脊髓单突触反射有很强的抑制作用;

(2)大脑皮层两处同时重复刺激,重复多次后,仅仅刺激一处,兴奋就能扩布到另一处;

(3)有没有光照对初生兔子大脑视系统电活动的发育看不出影响;

(4)发现大脑皮层和海马锥体神经元顶树突远端缺乏电兴奋性或电兴奋性很低;

(5)Y一氨基丁酸会改变大脑皮层锥体神经元顶树突的膜电位;

(6)脱眠体神经元逆行刺激能通过轴突旁枝引起突触后的活动;

(7)发现丘脑非特异性系统和大脑皮层之间有闭合线路。