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金色麦田里的“浪漫”,是她守护的

时间:2021-10-04 06:23 来源:时尚芭莎

想要出大成果,还是要憋着劲努力去做。

【时尚芭莎网讯】时尚芭莎


高利,中国农业科学院植物保护研究所研究员,博士生导师,入选国家高层次人才特殊支持计划、科技部创新人才推进计划—中青年科技创新领军人才、中国农业科学院农科英才领军人才、北京市科技新星等多个人才项目,荣获第十三届中国青年女科学家奖、中国农业科学院建院60周年卓越贡献奖等多个奖项。

不在实验室就在麦田,或者就在从实验室去麦田的路上——这,就是高利的日常轨迹。

从在小麦锈病快速检测方面做出的突破性成果,到对小麦矮腥黑穗病做出国际领先的系统性研究,这位致力于小麦病害研究的女科学家真正做到了把自己的论文“写”在祖国的大地上,“写”在金黄的麦田里。

“你是做什么工作的?”——这个社交场合很常见的聊天话题经常会令科学家们陷入沉思,简单解释容易造成误会,详细解释又真的很难说明白。高利的主要研究对象是小麦,这种粮食作物人人都熟悉。而她的研究方向是小麦矮腥黑穗病的发生机制和综合防治,要描述这个研究的专业性和其具备的重要意义,就实在很难用几句话说清楚了。高利主要针对造成麦类黑粉病中危害最大且极难防治的国际重要检疫性病害——小麦矮腥黑穗病,开展病害发生机制、病原菌与寄主互作及抗病品种的开发利用研究。研究结果为确保我国小麦安全生产、促进国内外小麦正常贸易、提高我国在国际贸易竞争中的地位以及制定植物检疫国家标准和贸易技术壁垒方面,均产生了显著的经济效益和重要的社会影响。

小麦矮腥黑穗病是一种导致北美及欧洲小麦大面积严重减产(80%以上甚至绝产)的病害,是麦类黑粉病中危害最大、防治最难的病害,因此严防小麦矮腥黑穗病的传入成为中国植物检疫工作的重点之一。“这个病害很特殊,我形容它把小麦籽粒变成了一个白皮包子,可是里面包着的全是病菌黑色的冬孢子粉,这就相当于,种子的外皮只要被稍微碰破,孢子粉就会洒落出来,其在土壤里可以存活十年甚至更久,遇到合适的条件就会萌发,进而侵染小麦,导致该病害的发生。”混杂这种病原菌的小麦加工出来的面粉,严重的会使人畜产生恶心、呕吐等中毒反应,最可怕的是“即使做成面条、饼干或饲料,人或动物吃下去再排泄出来以后,冬孢子仍然有生存能力,遇到合适的环境条件就会危害小麦,因此该病害一旦出现就极难根除。”

正是病原菌这种顽强的生存能力让植物检疫部门时刻需要严阵以待,中国每年进口大量小麦,如何迅速、准确地进行监测,如何防控病菌入侵,以及一旦意外发生,我们有什么方法能够有效地进行防控,这都是关系民生的重大问题。正是因为在这些方面做出的杰出贡献,2017年,高利被授予第十三届“中国青年女科学家奖”。“2011年,我去美国斯坦福大学生物系做了1年半的访问学者,研究的是玉米黑粉病,回国后,针对我国面临的严峻形势和迫切需求,开始系统性地进行小麦矮腥黑穗病的研究。目前在国际上关于该病原菌的检测、侵染机制及防控措施方面,我们处于引领位置。”

从应急措施到技术储备,她的系统性研究成绩斐然——在检测方法上,研发出了简便易行的检测技术,用试剂盒、试纸条就可以快速检测出病原菌;在侵染机制上,拓宽了长期以来的传统观点,明确了被病菌侵染后小麦花药和子房的异常发育;在防控技术上,储备了可应急使用的化学药剂、防控方法及可用于生物防治的菌株和防控体系,同时储备了高抗品系。

其实意义最重大的,还在于这些研究为保障中国小麦外贸交易及安全生产构筑了重要的技术堡垒。“因为掌握了先进的检测技术,我们就能及时有效地发现病菌,每年会有大量小麦因该病害而滞留在海关。储备了有效的防治方法,则可以让我们心中有数,在贸易谈判中这些都可以上升为国家的技术壁垒。”

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在中国农业科学院,有句人人皆知的口号:“把论文写在祖国大地上。”

按以往惯例,每年的这个时候高利应该在麦田里。“跟着小麦的季节走,这时候就要去田间做布置了,冬天的时候要监测温度、湿度,统计积雪期的天数,根据气候条件初步判断来年该病害是否有可能发生。”到了来年四五月份,小麦处于生长期,她也要去田间采样,检测和监测受否有该病害的发生,这也是检疫部门的重要任务之一,而她常年为当地检疫部门提供检测、防治等各类相关咨询服务,共同守卫小麦的安全生产。

做为研究该病害的科学家,高利每年都要在关键的时间节点去病害易发生地区进行病害调察,并向农业部递交该病害的调查报告,为政府决策部门提供建议。

“小麦收获的时候正值酷暑,这种病害也是在这个时候最容易被发现,所以,哪里小麦收获我就会出现在哪里,经常奔波于不同地区的麦田,别人觉得辛苦,我却很有收获,这是对我们室内研究结果的验证。”跟农民们交流,在田间地头仔细观察,所见、所得、所思,回到实验室里都可能成为新的课题,这正是“把论文写在祖国大地上”最好的诠释。

身处实验室,工作也同样繁忙,带领团队研究该病害的侵染机制和防控体系,所以一年到头,高利总没有闲下来的时候,以致于问她有什么业余爱好,她楞了一会儿才回答:“除了工作,真的只有遛娃的时间了。”

在中国科学院微生物研究所攻读博士的时候,高利做的课题主要与线虫的生物防治有关,毕业后进入中国农业科学院植物保护研究所,成为植物病虫害生物学国家重点实验室的一员,她就跟小麦结缘了。“这是这个实验室是1992年1月通过国家验收并投入正式运行的,针对国家农业生产和科学技术发展的重大需求,重点围绕植物病虫害基础生物学、暴发成灾机理以及防控基础问题,开展前沿性、创造性和前瞻性研究。真正做到了面向国家重大需求,面向农业主战场,确保粮食安全。”

2019年,原产于美洲热带地区的草地贪夜蛾入侵中国,它之前已在多国造成重大损失。由高利所在的研究所牵头,科学家们布局防控,成功遏制了该害虫,相关研究成果获得了“农业农村部2021年十项重大引领性农业技术”。在全球化时代,生物入侵所带来的危害、后果是难以预计的,而农业是首当其冲的行业,更是直接关系到民生国运的重要力量。“我目前也在参与外来入侵生物的普查工作,有多少外来的?有哪些是新入侵的?能不能做到可防可控?”在农村长大的高利从小就知道,庄稼受到病虫害会减产,农民的收入就会减少。而现在,她正在用自己的方式奋斗着。

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病菌、害虫、入侵生物……听起来是一份令人头皮发麻的工作?完全不是。提到黑粉菌的模样,高利变得很兴奋:“像足球,网格上是凸起的,像一个个小堡垒,很漂亮的!”这些网格在专业上被称为网脊,通过它的高度和厚度可以区别和小麦矮腥黑粉菌特别近似的另外两种黑粉病的病原菌,这样的特征在研究者看来,真是有用又美丽!另一个获得了北京市科技新星称号的科研项目也被高利描述得十分生动,那是有关于小麦锈菌检测的研究。锈病也是一种真菌病害,一旦感染会导致粮食严重减产,危害性很强。小麦锈病包括条锈病、叶锈病和秆锈病,虽然都是锈病,但防治方法不尽相同,一旦判断失误将会直接影响到防治方法和效率。“条锈成行叶锈乱,秆锈是个大红斑,这是民间流传的谚语,用来判断不同的锈病类型,但真正判断起来需要有丰富的经验,而且并不能保证完全准确。” 

高利通过阅读文献和思考做了一个创新实验:“我把它们的孢子直接注射到小鼠身体中,很幸运,我们成功地分离出了特异性的抗体,该抗体跟不同锈菌孢子结合后,形成的颜色不同,在显微镜下依据颜色就可以准确判断具体是哪一种类型的病原,即使是没有经验的人也可以一眼就分辨出来。”

用简单、准确、易行的科学标准来替代需要人工靠经验进行的判断,这是农业科技化最生动的例子。虽然已经几年过去了,但高利提起来仍然带着一种孩子般的开心,因为“这是我最早的项目之一,也是非常实用的一个项目。”

在那之后,她又用这个思路在小麦黑穗病的研究上做了类似的实验,也成功了。“针对非常相似的三种黑粉菌——网腥,光腥,矮腥,我们也把试剂盒做出来了,并获批对现有的农业行业标准进行技术的更新。”

就这样一步步踏实地做着,在高利身上,才华与务实完美地融为一体,作为第一作者和通讯作者,她发表了近50篇SCI论文, 第一发明人获得授权国家发明专利20余项,入选了国家高层次人才特殊支持计划、科技部创新人才推进计划—中青年科技创新领军人才、中国农业科学院农科英才领军人才、北京市科技新星等多个人才项目,荣获了中国青年女科学家奖、中国农科院建院60周年卓越贡献奖、北京青年优秀科技论文一等奖等诸多奖项。

而这样的她谈到科研内卷,非常坦诚地说:“调整自己的心态,也调整自己的步伐。短平快能出成果的,可以缓解一部分压力。而想要出大成果,还是要面向世界农业科技前沿、面向现代农业建设主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,憋着劲儿,脚踏实地努力去做,对我来说就是为了小麦的安全生产而奋斗不息。”




出品人 / 沙小荔
策划统筹 / 文冀
造型 / Ginger
妆发 / 陈凌
摄影 / 张弘凯
采访撰文 / 厨花君
微信排版 / 张依雪

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