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领航“康之队” 开拓新方向—记中国工程院院士康振生教授

2017-12-25编辑杨阳

中国农村科技 2017年12期
关键词:锈菌小檗条锈病

编辑|杨阳

领航“康之队” 开拓新方向—记中国工程院院士康振生教授

编辑|杨阳

人类对小麦条锈病的防治研究永远在路上,康振生教授团队“里程碑式的研究具有划时代的意义”。

5月6日,陕西宝鸡地区的小麦正值扬花季,漫山遍野的小檗在蓬勃生长中。康振生为来自中国工程院、全国农技推广中心以及陕西、甘肃、四川、湖北等省市研究所和植保站的院士专家介绍小麦条锈病在小檗上有性生殖情况。参会专家们经过现场观摩考察、听取报告、质疑讨论,一致认为康振生教授团队在小麦条锈菌有性生殖及其控制方面的研究,引领了世界小麦条锈病研究的新方向,“接地气贡献大”、“是突破性的发现,将有力推动植物病理学研究”、“应尽快将研究成果转化成经济与社会效益”。中国工程院朱有勇院士说,人类对小麦条锈病的防治研究永远在路上,康振生教授团队“里程碑式的研究具有划时代的意义”。

小麦条锈病是一种通过空气传播的低温真菌病害,是世界小麦生产的主要公敌之一,一般情况下会造成小麦减产10%到30%,严重时导致小麦绝产。国际上,科学家们长期研究认为,该病害主要是真菌在小麦生长体之间进行无性繁殖的结果,而主要防治措施就是培育能抵抗该病害的小麦品种。

而现实情况是,小麦育种家们辛辛苦苦十多年培育出来的小麦新品种,在种植短短数年内便“丧失”抗性,沦为染病者,甚至还没有出圃,便“丧失”抗性,育种研究往往赶不上小麦品种更新换代的步伐。小麦条锈菌不断出现的新毒性“武器”令育种家们头疼不已,也让植物病理学专家们感受到了巨大的挑战和压力。

小麦条锈菌为何年年频繁变化?为何首先总在中国西北地区发生变化?这两个困扰世界植物病理学研究的世纪谜团,康振生院士极其团队予以破解:小麦条锈菌在西北地区广泛分布的野生小檗树叶上完成的有性生殖是其疯狂变异的主要途径。相关理论研究成果不仅在国际顶级期刊《植物病理学年评》上发表,其防控应用于5月6日在宝鸡地区进行了现场展示。

一个目标:防治小麦条锈病

上个世纪中期,我国植物病理学家李振岐院士等科学家在国内首先揭示了小麦条锈病的发生发展规律,发现甘肃陇南、天水地区为小麦条锈菌的菌源基地,而与之毗邻的陕西宝鸡等地区则处于菌源基地与东部黄淮麦区的“桥梁地带”,更是小麦条锈菌度过炎热夏季最容易生变作恶的地区。

康振生院士接过老一辈科学家的重担,带领团队在陕、甘、青、川等地进行了大量的田间跟踪调查研究,最终找到真凶:麦垛中小麦残体上的条锈菌冬孢子在春季遇雨水复活,飘飞到附近的野生灌木小檗叶上“生儿育女”,产生的新一代病菌再飘飞到旁边的麦田里,碧绿的麦叶随之“黄袍加身”。新的条锈菌在合适的条件下,从西部地区迅速传染、扩大、东移,不断威胁着我国的粮仓。来年病菌又从西北地区起爆,在小檗的温床上孕育出新势力,周而复始的为非作歹。

康振生院士团队研究发现,切断条锈菌有性生殖的发生是延缓条锈菌毒性变异频率,延长小麦抗条锈病品种使用年限的关键环节。通过近10年的努力,他们研发出了“铲、遮、喷”三字法小檗-小麦条锈病防控关键技术,即铲除麦田边10 米范围小檗、遮盖感病小檗周围的麦垛、对麦田周围小檗实时喷施化学杀真菌剂,通过三道防线阻断条锈菌的有性生殖,减少病菌变异,阻止越夏易变区菌源向东部麦区的传播,为保证全国小麦生产安全提供保障。团队还将这些防控技术分别在甘肃天水、陕西汉中和宝鸡进行了示范推广。

一种态度:严谨求精勤耕耘

在康振生的理念里,没有“慵懒松散”,唯有“严谨求精”。对他而言,白天的8小时远远不够,晚上和周末才是潜心研究的最好时间。

冯浩是康振生的博士生。据他介绍,他做博士论文时,实验室和康振生的办公室是对门。当时,冯浩做一天试验下来确实很累,有时晚上10点半就想“偷懒”离开,可回头一看导师还在办公室,就只能沉下心来继续干,一直忙到晚上十一二点和导师一起离开。

2013年春节,人们沉浸在阖家团圆的喜庆氛围中,家在西北农林科技大学的研究生吴宽大年初一中午却惊奇地发现,康老师的汽车竟然出现在学校科研楼的停车场,到了办公室,才知道老师一如既往,又来加班。康振生对工作的“执着”,可见一斑。

2010年在云南调研时,康振生和学生们翻山越岭,艰难跋涉,由于路不好,只能坐驴车,他笑着对学生说,轿车坐久了,坐坐驴车也很好。连续半个月的调查风餐露宿,学生们走路都想睡觉。可看到老师干劲十足在最前方,谁都不好意思抱怨。

2013年11月,康振生在甘肃、宁夏开展秋苗调查,行车至3800米山顶时,突遇降雪,一辆大轿车不能启动,挡住了前行的路。没有合适的工具,康振生和大家一起用手掬起沙子,一趟趟送到车轮底部,帮助大轿车解除了困境。到了目的地,康振生第一个下车,蹲在地上,用手小心翼翼刨开积雪,寻找被条锈病感染的叶片,一干就是大半天。

30多年来,康振生在小麦重大病害综合防控理论、方法和技术方面开展了系统性和创新性研究,系统揭示了小麦条锈病菌致病性变异途径与机理,系统揭示了小麦赤霉病菌的侵染途径与病菌致病机理,在国际上首次完整提出了赤霉菌在小麦穗部侵染扩展模式,澄清了百年来国内外对赤霉病菌侵染途径的争议。获国家科技进步一、二、三等奖各1项,省级一等奖5项。

一个团队:打造“康之队”

康振生深知,一个团队需要年轻的力量,培养年轻人,让年轻人成为团队中的一份子,科研才能有活力,思路也会更广阔。

多年来,康振生带领团队围绕小麦条锈病开展了一系列基础与应用研究,而在这些研究中,从来不缺乏学生的身影。“要引导学生关注学科前沿,独立思考,并在我们工作基础上站高望远,突破创新,最终有新发现、新见解和新突破。”

从进入实验室开始,康振生就要求他的研究生围绕小麦条锈病可持续控制的主线,制定明确的研究目标。研究规划更是具体到每月、每年乃至未来3-5年,他要求研究生严格按照研究计划,设计不同阶段的研究方案,积极开展研究。

在康振生团队,师生相互讨论,甚至就某些学术问题展开激烈争论已是常态。不论是实验研究内容、方案、具体细节,还是实验的失败和成功,研究生都要和他交换意见。团队成员、王晓杰教授说,有时候为了讨论一个实验,他们经常会从晚上7点半一直持续到12点。“几次和康老师走出科研楼时,楼门已经关闭了。”

教育贵于熏习,风气重在浸染。康振生的率先垂范,带出了一支被业界誉为科研精锐之师的“康之队”。

他先后培养博士42人、硕士82人、留学生5人,指导博士后7人,其中,王晓杰作为全国百篇优秀博士论文获得者,入选中组部“万人计划”青年拔尖人才支持计划,并获国家优秀青年基金;3人获教育部“博士研究生学术新人奖”;3人获“国家奖学金”,18人获“植物病理学创新研究奖励基金”。在《Nature Communication》、《Annual Review of Phytopathology》、《Molecular Plant》、《Plant Journal》等著名期刊发表学术论文200余篇。

在紧张的科研之余,为了营造团结、融洽、健康向上的团队氛围,康振生课题组每年都要举办联欢会、运动会、联席会。师生们自编自唱,各显神通,此时的康振生也一改平日的严肃,尽情地放松,唱歌、运动、表演节目样样少不了他。在轻松愉快的氛围中,师生们的感情更近了。

一个身份:模范教师教书育人

“作为教师,最大的责任就是培养学生。”康振生是这样要求自己的。30年来,无论行政兼职和学术兼职如何叠加,康振生一直坚持在教学一线,从事本科生、研究生的 “学科导论”、“农业植物病理学”、“分子植物病理学”、“植物生理病理学”和“植物免疫学”等课程教学,并乐在其中。“年轻人朝气蓬勃,有活力,有想法,和他们在一起,我也能保持乐观积极的心态,去做自己想做的事情。”

康振生十分注重把国内外最新研究进展及时引入到课程教材,并先后主编、副主编了8部相关教材,其中两本专著成为我国植物保护专业教学必备参考书。他主编的国家“十一五”规划教材《植物病理学原理》教材发行量达万余本,并获得中华农业科教基金会“优秀教材奖”。

另一方面,作为植物病理学国家重点学科带头人、国家重点实验室主任,康振生还兼任国家小麦产业技术体系病虫防控研究室主任、国家自然科学基金委员会评审专家等学术兼职,无论工作再繁忙,他总是想办法挤出时间与学生交流。只要是学生提出的要求,从大到面向全校学生的报告会,小到本科生毕业设计、大学生科技创新项目,他都会认真地对待。

大三时,为了做大学生科技创新项目,硕士研究生焦敏曾怀着惴惴不安的心情去找康振生。出乎她意料的是,康老师停下手中的工作,和她认真讨论,临走时还叮嘱焦敏,不明白的话可以继续找他。“那一幕,我至今也忘不了。”

现在哈佛医学院和 Dana-Farber 癌症研究所从事博士后研究的邓麟,硕士期间师从康振生,“对于刚刚迈上科研征途的一名新人,康老师的信任和鼓励,不仅激发了我的科研热情,更学会了与团队成员密切合作。”对此,他心怀感激。

在今年评为院士后,康振生的科研任务更加忙碌,但他依旧在思考如何培养年轻人,让他们站在自己的肩膀上,尽快成长。

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