陳文新：中國現(xiàn)代根瘤菌分類的奠基人

中國是根瘤菌資源最豐富的國家，目前，中國建有世界上最大的根瘤菌資源庫和數(shù)據(jù)庫，并擁有最具世界先進水平的根瘤菌分類實驗室。從嚴格意義上講，截至目前，在世界上所有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和描述過的4個屬、40個種的根瘤菌中，有二分之一的屬和三分之一以上的種是由中國的這個分類實驗室完成的。

而這些資源庫、數(shù)據(jù)庫和分類實驗室的建成，以及這些根瘤菌種的發(fā)現(xiàn)和描述，都是由一個女科學家來實現(xiàn)、或在她的直接指導下實現(xiàn)的。這個女科學家的名字叫陳文新，她被公認為中國現(xiàn)代根瘤菌分類研究的奠基人。

在動蕩歲月中艱難求學

1926年9月，陳文新出生在湖南省瀏陽縣。她的父親陳昌跟毛澤東在湖南一師是同窗好友，后來又一起在長沙辦過學、教過書。國共第一次合作期間，陳昌追隨毛澤東參加了革命，經(jīng)歷過北伐。大革命失敗后，他參加八一南昌起義。1930年1月，他以中央特派員的身份赴湘鄂西根據(jù)地的途中不幸被捕。2月23日被敵人殺害于長沙瀏陽門外。

陳昌犧牲時，陳文新才3歲多一點。從記事起，她所看到的，只是母親毛秉琴帶著她的兩個姐姐和她，孤兒寡母，在鄉(xiāng)下老家艱難度日。

那時，女人都纏小腳，而且，按傳統(tǒng)習慣，女人不下水田干活，毛秉琴只有靠給別人縫補衣服，來換得男勞力為她家耕種幾畝水田。有時，她還將年幼的陳文新扮成男孩子，光頭赤腳，下到田里做些輔助勞動。陳文新的童年就是在勞作中度過的。

根據(jù)陳文新的回憶，她好像從來就不知道什么是疲倦，她只知道，這個家離開了勞動，就沒有飯吃。她干得最多的活是種菜、養(yǎng)豬。由于照料精心，她種出的瓜菜吊滿棚，被鄰居稱為種菜能手。她8歲那年，山?jīng)_里發(fā)大水，家里唯一的一塊水田被沖，大水過后，秧苗全都被壓在泥沙之下。為了搶救這活命糧，陳文新下到田里，將秧苗一株株地扶起來，洗干凈，整整干了4天才干完。秧苗救活了，她也救起了一家4口生存的希望。

當年陳文新的父親還在監(jiān)獄里的時候，她的母親去探監(jiān)，父親囑托的唯一一句話是“養(yǎng)育好三個女兒”。毛秉琴含辛茹苦，在極其艱難的情況下，盡可能地讓三個女兒讀上了書。陳文新的大姐讀完小學五年級，又經(jīng)過幾年自學，以15歲冒充17歲，考上了小學教師。在大姐當教師以后，陳文新開始有機會跟著她上學。讀書對于陳文新來說，有著天然的吸引力。那些年，小小年紀的她，白天在學校上課，晚上回到家里，在微弱的燈光下，伴著母親的紡車聲讀書，這樣一直持續(xù)到讀完小學四年級。

接下來五、六年級是讀高小，學費要得貴了。在農(nóng)村，對于一個沒有男勞力的家庭來說，繼續(xù)供讀實在太困難。但陳文新太想讀書了，大姐便帶著她，在瀏陽、長沙方圓幾十里的范圍內(nèi)，尋找可以免費入學的地方。她們找到的學校，或是校長認識她們的父親，同情她們的遭遇；或是看到陳文新年紀小、學習成績好，同意可以免費讀一段時間。就是為了節(jié)約學費，從小學五年級到初中三年級總共5年，陳文新不斷地調(diào)換學校，斷斷續(xù)續(xù)讀了3年就初中畢業(yè)了。

那時，日本侵略軍已攻入湖南，長沙大火后，湘中地區(qū)的學校紛紛外遷，陳文新再想上高中，幾乎不可能。就在此時，她碰到了她父親的好朋友章壽衡。1942年，章壽衡將陳文新帶到離家?guī)装倮锿獾南嫖髂衔鋵h，那里有一所收容戰(zhàn)區(qū)流浪學生的中學——國立第十一中學，陳文新以優(yōu)異的成績考入了這所學校高中部，作為流亡學生，免繳一切費用。這所學校匯集了來自淪陷區(qū)最好的師資，陳文新以能有這樣好的學習機會而慶幸不已，所以學習起來特別刻苦。第一學期會考，她名列第三，受到學校嘉獎。

1944年8月，日軍向湘西南進犯，學校被迫轉(zhuǎn)移，全校師生2000余人，扶老攜幼，背著最簡單的行李、書籍和儀器設備，長途跋涉，集體逃難，先后在溆浦縣龍?zhí)舵?zhèn)、辰溪縣松溪口和潭灣等地繼續(xù)開課學習。從1944年到1945年，那是學習條件最為艱苦的一年，師生營養(yǎng)不良，缺醫(yī)少藥，很多人生了病，一些學生還病死在遷徙途中。陳文新也患了瘧疾，發(fā)高燒，不省人事，是同學們的細心照料，才將她從死神手中搶奪回來。

1945年，正好是陳文新高中畢業(yè)?？箲?zhàn)勝利后，學?；剡w，她也回到了闊別多年的故鄉(xiāng)，見到了日夜思念的母親。上完高中，又想上大學，但她的家庭依然面對同樣的困難：缺錢。為此，陳文新決定先在家鄉(xiāng)教小學，教了兩年，積攢下來一些工資。1948年，她湊足了學費，再去參加高考，考上了武漢大學。上學期間，她依靠勤工儉學來維持學習和最低的生活水平。

與毛澤東的三次溫馨會面

武漢大學的校名是毛澤東的手筆，但這4個字并非出自毛澤東的刻意題寫，而是出自毛澤東寫給陳文新的一封信上的收信人地址。

陳家與毛澤東之間的深厚情誼，不僅僅是基于陳昌與毛澤東是同窗。當年，毛澤東在湖南一師附小辦學，陳昌在那里當老師，他們曾共同居住在青山祠里。作為家屬，毛秉琴跟隨丈夫與他們生活在一起，因為同姓，毛澤東與毛秉琴一度以兄妹相稱。后來，毛澤東與楊開慧結(jié)婚，毛秉琴還親自幫助他們操辦婚事。1930年7月的一天，毛澤東帶領紅軍打長沙，路過瀏陽。有人通知毛秉琴去見毛澤東。這次見面，毛澤東得知陳昌犧牲，很悲傷。此后，陳家就與毛澤東失去了聯(lián)系。

解放后，毛秉琴要她的女兒們代她給毛澤東寫信。1951年，正在武漢大學學農(nóng)的陳文新以母親的名義和她本人的名義給毛澤東寫了一封信。很快，當年5月，她就接到了回信，信封上的寄件人地址是“中共中央革命軍事委員會毛寄”，信中，毛澤東這樣寫道：“希望你們姊妹努力學習或工作，繼承你父親的遺志，為人民國家的建設服務?！倍欧馍鲜占说刂分械摹拔錆h大學”4個字，就被學校提取出來，作為校名和?；眨恢毖赜弥两?。

陳文新與毛澤東一共會過3次面，對于陳文新來說，每次會面都形同一次心靈的洗禮。第一次會面在1951年下半年。陳文新步入大學四年級，作為班上學土壤的6個同學之一，她被派到北京華北農(nóng)科所（今中國農(nóng)業(yè)科學院）進行畢業(yè)實習。期間，她遵照母親的囑托，前去看望毛澤東，被毛澤東的秘書田家英接進中南海，受到毛澤東一家人的親切接待。毛澤東用一雙大手握住了陳文新的手，陳文新凝望著這個從小就聽母親千百次提起的偉人，禁不住熱淚盈眶，什么話也說不上來。毛澤東讓她在身旁坐下，詳細詢問她母親及家鄉(xiāng)人民的生產(chǎn)、生活情況。毛澤東說，他曾兩次去過她的家鄉(xiāng)瀏陽碳坡，還無限感慨地說：“你父親是個好同志，他為人民犧牲自己的生命，要學習他這種精神?！迸R別時，毛澤東在陳文新的筆記本內(nèi)鄭重地簽上“努力學習”4個字。作為一個從小就沒有得到過父愛的人，陳文新從毛澤東身上感受到了一種勝似父愛的關懷和愛護。

第二次會面是在1954年。這一年，陳文新在北京外國語學院留蘇預備班學習，結(jié)業(yè)的第二天，正好是一個星期六的下午，毛澤東讓他的保健醫(yī)生、當時也在預備班學習的王鶴濱帶陳文新過去做客。這一次是從中南海的西門持一級會見卡進去的，接見時間長達6小時。陳文新先在一間孩子們的臥室里坐下，見到了李敏、李納。之后，毛澤東走了過來，他握著陳文新的手，向孩子們介紹說：“認識她嗎？1951年來過的，在武漢大學學農(nóng)的，你們長大了也要學農(nóng)。”下午四五點鐘，陳文新與毛澤東一家乘車到郊外一套舊房屋處過周末。陳文新與王鶴濱一起陪毛澤東散步，就是在散步時，陳文新與毛澤東照了一張珍貴的合影。

此時，毛澤東認為陳文新大學畢業(yè)了，該懂得些農(nóng)業(yè)了，就和她談農(nóng)業(yè)方面的問題，問她全國有多少人學土壤，中南地區(qū)土壤如何改良，如何提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平等等。在武漢大學，同學們學習和討論的主要是蘇聯(lián)土壤科學，陳文新就大談特談蘇聯(lián)草田輪作制的原理和做法。毛澤東不以為然地說：“我國農(nóng)民一家才幾畝地！拿去種草，人吃什么？畜牧業(yè)不發(fā)達，草種了干什么用？”毛澤東的一連串反問，讓陳文新很感羞愧，也讓她第一次懂得，脫離中國實情，照搬蘇聯(lián)是行不通的。毛澤東還和陳文新討論了植物營養(yǎng)問題，談到苜蓿固定空氣中的氮素做營養(yǎng)。這種無意中的攀談與陳文新后來從事的事業(yè)產(chǎn)生了聯(lián)系，她后來回憶說，她選擇根瘤菌研究，并不是這次攀談的直接結(jié)果，但又不能說與這次談話沒有內(nèi)在聯(lián)系。當晚，陳文新與毛澤東一家共進晚餐，還一起看了一場電影，到晚上9點多才依依告別。

第三次會面是在1957年。自1954年到1959年，陳文新在莫斯科季米里亞捷夫農(nóng)學院讀研究生，師從著名的土壤微生物學家費洛夫?qū)W習土壤微生物學，獲得了較為系統(tǒng)的科研訓練。1957年11月，為紀念蘇聯(lián)十月革命勝利40周年，毛澤東一生中第二次、也是最后一次訪蘇，期間的11月17日，他特意到莫斯科大學接見了留蘇學生，陳文新參加了那次接見。那是下午6點多鐘，在禮堂里，當看見毛澤東進來時，全場的留學生歡呼雀躍、掌聲雷動，每個人的臉上都在滾動著興奮的淚花。陳文新只能在人縫里遠遠地看著這位共和國的領袖，然后，她就聽見毛澤東在臺上說出了那句永恒的名言：“世界是你們的，也是我們的，但是歸根結(jié)底是你們的，你們青年人朝氣蓬勃，正在興旺時期，好像早晨八九點鐘的太陽，希望寄托在你們身上。”毛澤東的話語成為她終身從事科學事業(yè)的精神動力。

同根瘤菌分類結(jié)下不解情緣

從蘇聯(lián)留學回來后，陳文新被分配到北京農(nóng)業(yè)大學從事教學工作。不久，“四清”運動、“文化大革命”相繼到來，一晃10多年過去，陳文新什么研究也沒搞成，倒是跟著學校從北京搬到延安、又從延安搬回北京折騰了兩次。直到20世紀70年代初，系里的老師才決定一起來做生物固氮的研究，陳文新選擇了根瘤菌。之所以選擇根瘤菌，是因為認識到它的固氮能力最強，而真正開始系統(tǒng)研究豆科植物與根瘤菌的關系，則是1980年才開始的。在中國開啟了科學的春天之后，陳文新成為對“中國豆科植物根瘤菌共生關系”進行系統(tǒng)研究的第一人，為現(xiàn)代根瘤菌分類體系的發(fā)展作出關鍵性的貢獻。

對根瘤菌進行分類，首先要對根瘤菌資源進行廣泛的調(diào)查、采集，然后對采集到的根瘤菌標本進行反復的分離、純化，再分析其性狀，進而在分類實驗室里運用技術手段進行分類。為此，從1980年起，陳文新的足跡開始踏遍祖國的山山水水，她西上新疆的天山，北登黑龍江的興安嶺，南爬海南的五指山，每天從早到晚，穿深山、鉆老林，進行根瘤挖掘。與此同時，她還帶領學生和組織同行100多人對全國32個省、市、自治區(qū)中700個縣不同生態(tài)條件下各種豆科植物的根瘤菌資源進行調(diào)查。

20多年來，他們采集了植物根瘤標本8000多份，涉及到豆科植物100多個屬、600多個種，其中，300多種植物結(jié)瘤情況是過去未曾記載過的，并從中分離出7000多株根瘤菌，保存在他們的資源庫中。這個庫是目前國際上最大的一個根瘤菌庫，為當代及后世的有關工作提供了堅實的資源保證。

而且，經(jīng)過不懈努力，陳文新還逐步在中國建立起最具世界先進水平的根瘤菌分類實驗室，確定了一套行之有效的根瘤菌分類、鑒定技術方法。以這套方法為支撐的分類實驗室，不僅是中國最主要的菌類分類室，它還與比利時根特大學M.Gillis教授所領導的實驗室一起，并稱為目前國際上兩個最主要的根瘤菌分類研究中心。她的實驗室還是發(fā)展中國家唯一一個技術全面而又多產(chǎn)的實驗室。

在陳文新的領導下，她的實驗室在根瘤菌分類上取得了豐碩成果，分別于1988年和1997年發(fā)表了兩個根瘤菌新屬，將現(xiàn)代根瘤菌分類由原來的2個屬增加到4個屬。這兩個新屬，一個叫中華根瘤菌屬，一個叫中慢生根瘤菌屬。國際同行們認為，中華根瘤菌屬的發(fā)表為發(fā)現(xiàn)根瘤菌新屬作出了首創(chuàng)性工作。中慢生根瘤菌屬是陳文新根據(jù)紫云英和新疆大豆、甘草、苦豆子等分離的根瘤菌的系統(tǒng)發(fā)育和生長特點提出的，后來也為國際同行們廣泛接受。

與此同時，陳文新和她的團隊還在4個屬下發(fā)現(xiàn)了15個新種，使根瘤菌種的數(shù)目達到40個。這其中值得一提的是，她將她發(fā)現(xiàn)的中慢生根瘤菌屬下的一個種，以她當年在武漢大學就讀時的導師陳華癸的名字命名，叫華癸中慢生根瘤菌。

陳文新卓有成效的科學發(fā)現(xiàn)，向世人展示了根瘤菌的多樣性和分類是尚未被充分認識的研究領域，從而引起了更多同行們的注意和參與，導致了根瘤菌分類的迅速發(fā)展，為建立國際根瘤菌系統(tǒng)發(fā)育體系做出了重要貢獻。鑒于她的出色工作，1996年，她被推選為國際根瘤菌/土壤桿菌分類分委會委員；1998年，她又被邀請參與撰寫國際大型微生物學工具書《Bergey’s Manual Systematic Bacteriology》第二版中根瘤菌部分內(nèi)容；2003年，她獲得聯(lián)合國科教文組織歐萊亞世界女科學家重要貢獻提名獎；2005年10月，第十四屆國際固氮大會在北京舉行，她被邀做大會報告，獲得好評。迄今為止，陳文新發(fā)表的文章已被國際同行引用600余次，僅華癸中慢生根瘤菌一文即有近百次引用，成為根瘤菌分類方面的經(jīng)典文獻。

在國內(nèi)，陳文新被認為是中國現(xiàn)代根瘤菌分類研究的奠基人和開拓者。2001年，她的成果獲國家自然科學二等獎；同年，她當選為中國科學院院士。幾十年來，她為國家培養(yǎng)了80余名碩士和博士生。

對于自己的成功，陳文新總結(jié)為兩點：一，謀事在人，成事也在人；二，對于科研工作，要安貧，也要樂道。

呼吁將科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)優(yōu)勢

根瘤菌在豆科植物的根部或者莖部結(jié)瘤，形成共生體，然后就可以固氮，為后者提供生長所需的氮素營養(yǎng)。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估算，只要找到最相匹配的根瘤菌，豆科植物所需氮素的50%到80%、甚至100%都可以通過固氮來提供。這就是說，如果能夠讓豆科植物接種到高效根瘤菌，那么在豆科作物生產(chǎn)中就完全可以避免施用化學氮肥，從而有利于環(huán)保，有利于維護生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

根瘤菌固氮技術正在被越來越多的國家廣泛應用。美國是豆科作物的生產(chǎn)大國，目前，其利用根瘤菌固氮所達到的噸數(shù)已占到其全年消耗氮肥總噸數(shù)的一半以上。在澳大利亞，根瘤菌固氮已經(jīng)成為該國農(nóng)、牧種植業(yè)的主要肥源。早在1990年時，他們年消耗氮肥就降至只有44萬噸，而通過固氮產(chǎn)生的氮肥卻達到了140萬噸。在巴西，大豆種植已經(jīng)全部停用化學氮肥，而只接種有效根瘤菌。

但是對比中國，卻是另一番景象：一方面，中國擁有著數(shù)量最豐富的根瘤菌資源，中國建立起了世界上最大的根瘤菌庫，并發(fā)現(xiàn)了一大批抗逆性很強的種質(zhì)資源，為根瘤菌接種事業(yè)做好了充足的技術準備；而另一方面，中國過量使用化肥和農(nóng)藥已達到極限，尤其是氮污染，已經(jīng)嚴重危害到人體建康和環(huán)境質(zhì)量，中國的大豆生產(chǎn)，目前接種根瘤菌劑的面積僅占全部播種面積的2%左右。

為什么會出現(xiàn)這樣的反差呢？陳文新分析，一是國家的重視程度不夠；二是種植者對化肥的依賴意識年深日久；三是缺乏資金投入，造成對根瘤菌的應用基礎研究相對滯后，國內(nèi)愿意投入根瘤菌劑生產(chǎn)的企業(yè)少之又少。

當一個課題能夠與經(jīng)濟和社會發(fā)展尋找到結(jié)合點，能夠為國為民服務，卻受阻于一些觀念因素或機制因素，這是很讓人難受的。為了讓手頭的科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)優(yōu)勢，陳文新聯(lián)合生物學界、特別是土壤微生物學界的一大批知名專家、學者，多次呼吁加強對根瘤菌固氮技術的重視和應用。她認為，這一技術的推廣，應該以國家的行為來進行，她可以毫無保留地將她在中國農(nóng)業(yè)大學一手建成的根瘤菌庫貢獻出來，以建成國家級的根瘤菌庫。她還呼吁，那些有遠見卓識的企業(yè)家能夠投資于根瘤菌劑的基礎研究與生產(chǎn)。

相信隨著環(huán)保越來越成為全人類的共識，隨著環(huán)保越來越成為政府工作中的重要一環(huán)，已經(jīng)87歲高齡的陳文新一定會看到根瘤菌固氮技術在中國得到廣泛應用的那一天。

（壓題照片：20世紀50年代初，毛澤東在北京親切接見陳文新）