张香桐

石家庄市正定县名人录

[公元1907年－2007年，中国科学院院士]

中国共产党优秀党员，中国科学院资深院士，第二、三、四、五、六届全国人大代表，罗马尼亚医学会名誉会员，比利时皇家医学科学院外国名誉院士，国际脑研究组织中央理事会理事，世界卫生组织神经科学专家顾问委员会委员，巴拿马-学会名誉会员，美国全国卫生研究院福格提常驻学者，国际神经网络学会终身成就奖获得者，原中国科学院上海生理研究所研究员，原中国科学院上海脑研究所研究员、所长、名誉所长，中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所研究员、名誉所长张香桐先生于二零零七年十一月四日十五时四十五分在上海华东医院因病逝世，享年一百零一岁。我们党失去了一位为发展我国科学事业而奋斗终身并做出卓越贡献的优秀党员，科学界失去了一位享誉世界的杰出科学家，他的同行、同事和学生失去了一位良师益友。今天，他虽然离开了我们，但是他的科学成就和崇高精神将永远铭记在我们心里。

1907年11月27日张香桐先生出生在河北省正定县二十里铺小马村的一个农民家庭里。14岁那年，在私塾老师的建议下和叔叔们的支持下，他进了桥头镇小学。仅仅用了两年时间，他就读完小学。瞒着父亲，他又报考了位于正定县城的直隶省立第七中学。考试那两天里，他没有钱住县城的客栈，就在街上找了个摆摊的棚棚睡下，靠自己家烙的玉米饼子和街旁小井的井水充饥解渴。发榜那天，偷偷跑去看榜的张香桐见到自己榜上有名自然高兴，但他没有指望父亲会让自己升学。还是在叔叔们和小学班主任老师的劝说下，父亲四下设法凑足了钱，张香桐总算实现愿望，跨进了日夜向往的中学大门。

在省立七中，张香桐学习刻苦，他的各门功课成绩在班内也名列前茅。没有想到，在他读中学三年级那年，家里遭了火灾，全家赖以存身的几间屋子几乎全部被烧毁。张香桐知道，自己的读书梦已经做到尽头。后来幸而通过一位同学的帮助，借到一笔钱才完成了中学学业。中学毕业后，张香桐考进了北京大学。为了实现借钱时做家庭教师的承诺，他在北京大学的两年预科学习有一年半是在做家庭教师，靠自学而完成课程的。

1933年张香桐先生大学毕业，次年去当时的中央研究院心理研究所汪敬熙先生处做神经解剖学研究工作。1937年抗日战争爆发，南京面临日寇威胁，心理研究所决定内迁。张香桐和另一位年轻研究人员自告奋勇，负责将所内的图书仪器运送内地。

张香桐在带着图书仪器逃难期间，曾在阳朔、丹洲和良丰各停留了几个月时间。丹洲是柳江上游的一个江心小岛，张香桐在一座破庙里住了下来，看守着那些宝贵的图书仪器。为了利用时间，他用随身携带的显微镜和动物的脑组织连续切片继续做起研究工作来。在半年时间里，张香桐完成了关于刺猬脑干内细胞核团的组织学观察，绘制了40多幅脑切片图，完成了一篇论文。同时对神经解剖学进行了全面深入的学习。

这样的逃难生活延续到1941年夏天，张香桐先生离开了心理所，经朋友介绍到位于贵州安顺的军医学校当教员。有一天，他在贵阳的红十字会图书馆看到一本美国J. Fulton教授所著的《神经系统生理学》，阅读后十分佩服和向往。抱着试一试的心情他写信给Fulton教授，希望有机会去学习。不料三个月后，竟然收到耶鲁大学的回信，同意他前去学习。他变卖了衣服、书籍，终于凑足了赴美的路费。花了半年时间办妥了出国手续后，转道印度，于1943年乘船到达美国，开始了他在美国的学习和工作。

他先是作为访问学者，后来顺利地通过考试成为博士研究生。经过两年的学习，被准予提前答辩，于1946年以优异成绩通过论文答辩，获得耶鲁大学生理系的哲学博士学位。他的导师J. Fulton教授在写给答辩委员会的信中说，张香桐先生的博士论文是1930年以来向系里提交的论文中最出色的一篇。

随后，张香桐先生去约翰霍普金斯大学医学院生理系做了一年博士后研究，1947-1952年又回到耶鲁大学工作，1952年起转到纽约著名的洛克菲勒医学研究所任副研究员。

从 1933年起，张香桐先生在神经生理和神经解剖学领域辛勤耕耘了几十年，做出了许多重要贡献，成为国际著名的神经生理学家。

张香桐先生是树突生理功能研究的先驱者之一。神经细胞的轴突能够传导神经冲动，树突的功能是什么? 在五十年代初，对这个问题还了解得很少。张先生从树突占据大脑皮层总体积三分之一以上的事实出发，认为树突必然在大脑皮层的功能中发挥重要作用。他用电刺激大脑皮层表面等方法来研究树突的功能。1951年，他发表了"直接电刺激大脑皮层产生的皮层神经元的树突电位"一文，1952年，在美国冷泉港学术讨论会上，张先生宣读了题为 "大脑皮层神经元的顶树突 "的报告，阐述他对树突功能的看法。从 1950年到 1956年，他在美国Journal of Neurophysiology上发表了"单次电震击施于皮层表面后大脑皮层兴奋性变化"等12篇论文，多数与树突功能有关，在学术界产生了广泛的影响，被认为是"历史上第一个阐述了树突上突触连接重要性的人"。

张先生提出，在大脑皮层中，在神经细胞树突上分布着大量突触，由于来源分散以及树突棘的高阻抗，它们的主要作用可能是精细地调节神经细胞的兴奋性，对大脑皮层的功能起重要作用，而分布在细胞体上的突触很密集，它们产生的突触兴奋对引起神经元放电是最有效的。

树突有没有电兴奋性，能否传导神经冲动，是树突功能的核心问题之一。张先生根据自己的研究，提出树突是有电兴奋性的，是能够传导冲动的。由于技术条件的限制，对于树突能否传导冲动或者只有电紧张扩布，一直存在着争论。几十年以后的现在，许多实验已经充分证明，在树突、特别是比较粗的树突干上，可以产生向两个方向传导的锋电位。这说明，树突是有电兴奋性的，是能传导神经冲动的。

1989年在美国出版的《神经科学百科全书》，在附录"公元前 300年至公元 1950年间对神经科学进展有贡献的人物简介"中，收入了张先生的两项研究成果。一项是张先生在耶鲁大学攻读博士学位期间发表的 "猴运动皮层内肌肉部位代表性"一文（作者H.T. Chang, T.C. Ruch和A.A. Ward），被认为是这一领域的经典工作。另一项是对猫后肢肌肉神经中传入纤维组成的研究，是张先生在约翰霍普金斯大学做博士后研究期间和著名神经生理学家 D.P.C. Lloyd一起做的。张先生和 Lloyd测量了肌肉神经中的大量传入纤维后，发现按纤维的直径大小划分，肌肉神经的传入纤维确实可以分为I，II和 III类纤维。这种肌肉神经传入纤维的经典分类法，至今还一直被采用。

张先生的另一篇重要论文"皮层丘脑循回线路的重复放电"首次令人信服地证明，在皮层诱发电位之后出现的重复放电是皮层－丘脑回路活动的结果，这种活动可能是脑电波节律活动的基础之一。我们现在还知道，它在从觉醒到睡眠时丘脑的两种工作模式 (即中继和振荡模式) 的转换中起重要作用。

张先生在视觉系统方面也做过许多研究工作。例如他发现，刺激外膝体引起的皮层诱发电位，可因较弱的背景光的持续照射而增大。背景光不但能提高视觉中枢的兴奋性，而且可以提高整个中枢神经系统的兴奋性。这种效应被有的国外科学家称为"张氏效应"。

1992年，国际神经网络学会授予张先生终身成就奖，以表彰他"对增进我们关于生物神经网络的理解所作出的重大贡献"。授奖证书上写道，张先生"对于我们在高等脊椎动物感觉运动皮层和脑干系统定位组织的基本概念的发展，起到了关键性作用。他自1950年开始作的多种关于大脑皮层神经元树突电位的研究报告，形成了一种划时代的重要标志。它为树突电流在神经整合作用中起重要作用这一概念，提供了直接证据"，"这一卓越成就，为我们将来发展使用微分方程和连续时间变数的神经网络，而不再使用数字脉冲逻辑的电子计算机奠定了基础"。

1949年新中国成立，远在美国纽黑文的张香桐得知喜讯，频频给国内亲友写信，表达自己对祖国的思念之情，在一封给他的老朋友和同事鲁子惠先生的信中，他写道："闻国内解放后的新气象，甚感兴奋，我恨不得一步跳回去，参加这个新建国运动……我急于想报效祖国呀!"。但是由于当时美国政府阻挠有成就的留美中国学子回国，在美国的许多中国科学家想要通过美国政府批准回国的计划成为泡影。张香桐只能等待合适的回国时机。

1955年7月，张香桐先生去北欧访问时，积极探寻回国途径。当他后来去比利时访问时，就以讲学需要为由，在行李中夹带了示波器。他从比利时到丹麦，在朋友的帮助下配齐了其他必须的电生理仪器，再经芬兰赫尔辛基和前苏联的列宁格勒，终于辗转回到了北京。

张香桐先生开始筹划和实施回国时，正处在自己科学研究事业的高峰。他在国际一流的杂志上发表的论文不断增加，在不少重要的学术会议上被邀请做报告，由于对树突和大脑皮层诱发电位的研究，他已经是当时大脑皮层研究的著名学者。他所拥有的仪器设备和工作环境都属于当时最好的。但是，张香桐先生亲身感受过旧中国落后贫穷之苦，新中国成立给他带来了国富民强的强烈憧憬，使他毅然决定放弃自己优越的工作和生活条件，回到物质条件还很困难的祖国，以自己的学识为建设富强的国家贡献力量。为了避免美国政府可能的阻挠，张香桐先生回国时只携带了一套电生理仪器和一架打字机，把自己的存款和藏书全都留在了美国。直到80年代初我国改革开放后，才把残存的藏书运了回来。张香桐先生在回国过程中表现出来的强烈爱国热情，是永远值得我们学习的。

张香桐先生于1956年底回国，受到了热忱的欢迎。时任中国科学院院长的郭沫若设下家宴招待他，陈毅副总理代表周总理接见了他。他回国后接受了原中国科学院上海生理生化研究所所长冯德培先生的邀请，到原中国科学院上海生理生化研究所担任研究员和中枢神经系统生理研究室主任。这也是新中国第一个脑研究室。张香桐先生以他带回来的仪器为基础，因陋就简地建立实验室。例如用塑料管和针筒制作了液压微电极推进器，用铝锅、砝码和试管架制作了微电极拉制器，用橡胶海绵、放置黄沙的花盆加上普通的实验台做成了防震的实验桌等。一个能用玻璃微电极记录脑内单个神经细胞活动的电生理实验室很快就基本建成了。

张香桐先生回国初期的研究工作集中在两方面：1、背景光刺激对脑兴奋性的影响；2、探索树突的功能。他观察了光刺激对蟾蜍视叶神经元、小脑和前庭核神经元的影响；观察了缺乏长的树突的兔斜方体核神经元对声音刺激的反应特点；他的学生研究了具有长的树突的嗅球僧帽状细胞的反应特点等，在《中国科学》等杂志发表了一批论文。为了研究树突的功能，还带领科研人员建立了神经组织培养实验室。

1965年张香桐先生开始进行针刺-的神经生理基础的研究，对了解针刺镇痛的机制作出了重要贡献。他首次发现丘脑的束旁核和中央外侧核中有特异地对痛刺激起反应的神经元，对躯体和内脏的痛刺激都产生反应。针刺和镇痛药能抑制这些神经元的痛反应。刺激丘脑的中央中核也有类似的作用，而针刺则能兴奋中央中核的神经元。张先生由此提出，针刺对束旁核和中央外侧核神经元痛反应的抑制可能是通过中央中核－大脑皮层－束旁核、中央外侧核的神经回路而实现的。张先生根据自己的研究成果，在《中国科学》杂志上发表的"针刺镇痛过程中丘脑的整合作用"一文中，提出了针刺镇痛机制的"两种感觉相互作用"的假设，受到国内外的广泛注意。

张香桐先生从美国带回了当时最先进的中枢神经生理学的理论和实验技术，他和他新建成的实验室，自然吸引国内许多优秀的生理学工作者前来学习。从张香桐先生回国起一直到1965年，从全国各地来到他的实验室学习进修的人络绎不绝，其中还包括从前苏联和东欧国家（包括罗马尼亚、捷克等）远道而来的进修人员，后来有的成为著名的神经生理学家，如前苏联的Kostyuk和罗马尼亚的Steriade。1959年，张香桐先生和冯德培、刘育民先生一起开办的全国电生理学习班，培训了数十位来自各地的神经生理学科研骨干，后来多数成为有关大学和研究机构教学和科研的中坚力量。1965年张香桐先生开始进行针刺-机理研究后，又有不少各地的神经生理、解剖及药理等专业的教师和科研人员前来参观学习。由于张香桐先生带头进行针刺-研究，不少地方的学校和研究机构也纷纷建立神经生理实验室，购置电生理仪器，开展针麻研究，客观上壮大了我国的电生理和痛觉研究力量，一批单位在"文革"时期的研究工作没有完全中断，并培养了一批人才。1981年张香桐先生创立了我国最早的专门从事脑基础研究的研究所―原中国科学院上海脑研究所，开展研究工作，培养年青人才，对我国脑研究事业的发展起了积极的推动作用。张香桐先生回国后的不懈努力，为培养我国神经生理学的研究和教学人才，推动我国中枢神经生理学的发展，作出了不可磨灭的贡献。

张香桐先生非常重视科学道德的建设，提倡献身、严谨、求实和奋进的学风。张先生本人就是献身科学的典范。数十年来，除了练习书法和在阳台上种植一些花卉外，他几乎把自己的全部精力都倾注在科学研究中。张香桐先生强调研究人员必须有较强的动手能力，他总是亲自动手做对体力要求很高的电生理实验，回国后直到自己七十岁高龄为止，总共做了一千余次实验。他给科研人员示范：如何不使用任何设备给实验猫注射-剂；如何抓住在大笼子中自由活动的猴子，给它注射-剂；如何做猴大脑皮层的部分切除手术等。在"文革"中造反派逼着他当众抓猴子，想让他出洋相，以便批判他不学无术，他却非常迅速熟练地完成了，使造反派哑口无言。他被关在"牛棚"里时，利用时间纂写了科普读物《癫痫答问》。80年代，在访问美国时不幸遭遇车祸，他利用卧床休养的时间将《朱子家训》翻译成英文。张香桐先生对学生要求严格，他自己率先垂范：他所做的实验记录书写工整、内容翔实完整；实验结束后都按照规范处死动物和清洗手术器械。他常对学生们说，他在写成论文初稿后总要放置一段时间，然后再斟酌修改送去发表，以免出现错误或纰漏。他的一位研究生回忆说，一次他兴冲冲地向张香桐先生汇报自己费力地得到的新研究结果后，张先生问他：你觉得现在应该做什么？那位研究生不知如何回答。张先生告诉他说，你应该做的就是想办法证明这些结果是错的。那位研究生回忆说，他从这一刻才理解了"研究"这两个字的真正意义，也体会到张先生是一位多么了不起的老师。张香桐先生的严谨求实精神也充分表现在：在开始做针刺镇痛研究时，他坚持要到医院亲身体验被扎针时的感觉。他躺到手术台上，在一侧上下肢的多个穴位一共扎进了20根针，并要求针灸医生用与手术时一样的捻针手法进行刺激。

张香桐先生为中国神经科学事业的发展献出了毕生的精力，做出了巨大的贡献，他是新中国神经科学的先驱和奠基人之一。他献身科学、严谨谦虚、艰苦创业、不断奋进的科学精神和严于律己、宽以待人、淡泊名利的为人处事态度，都是值得我们永远学习的。他历尽艰辛、不屈不挠、富有传奇的一生，是那个时代平民出身的杰出老科学家的一个典型，对我们今天科学事业的发展有非常重要的教益和启示。他是我们每一个科学工

　　张香桐相关

1999年陈嘉庚科学奖获奖人员生命科学奖

　　相关院校：

北京大学

　　同年(公元1907年)出生的名人：

章名涛 (1907～1985) 中国科学院院士浙江省宁波鄞州区

赵九章 (1907～1968) 中国科学院院士浙江省湖州吴兴区

袁见齐 (1907～1991) 中国科学院院士江苏省南通海门

周同庆 (1907～1889) 我国光谱学的开拓者江苏省苏州昆山

魏寿昆 (1907～2014) 中国科学院院士天津市西青区

　　同年(公元2007年)去世的名人：

章梓雄 (1944～2007) 中国科学院院士浙江省宁波鄞州区