文/王雯慧
2019年11月18日,2019年度何梁何利基金獲獎科學(xué)家揭曉。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所經(jīng)濟作物害蟲監(jiān)測與防控團隊首席專家陸宴輝研究員榮獲“科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎”。
陸宴輝長期從事棉花害蟲防治研究,開展轉(zhuǎn)基因棉花非靶標害蟲種群地位演替機制研究,作出了卓越貢獻?!?0后”的他,已經(jīng)是博士生導(dǎo)師,入選國家“萬人計劃‘青年拔尖人才’”、科技部“中青年科技領(lǐng)軍人才”、人社部“有突出貢獻中青年專家”,獲得過“中國青年科技獎”“中國優(yōu)秀青年科技人才獎”和“中國青年五四獎?wù)隆薄?/p>
1980年,陸宴輝出生于“紡織之鄉(xiāng)”海門市,那里是江蘇省的棉花主產(chǎn)區(qū)。生于農(nóng)家、長于農(nóng)村,陸宴輝對棉花非常熟悉。他2002年畢業(yè)于揚州大學(xué)植物保護專業(yè),獲學(xué)士學(xué)位;2005年畢業(yè)于揚州大學(xué)農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治專業(yè),獲碩士學(xué)位;2008年畢業(yè)于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院農(nóng)業(yè)昆蟲與害蟲防治專業(yè),獲博士學(xué)位。為了收集、掌握生產(chǎn)一線的棉花害蟲發(fā)生資料,他長期駐守在農(nóng)村,一待就是好幾年。
棉花是受害蟲危害最嚴重的作物之一,我國已記載的棉花害蟲種類多達300余種,其中主要害蟲10余種。棉花也是使用化學(xué)農(nóng)藥最多的一種作物,大量的化學(xué)農(nóng)藥被用于棉田,從而帶來了嚴重的害蟲抗藥性、次要害蟲再猖獗及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)失衡等一系列問題。因此,研發(fā)與應(yīng)用棉花害蟲綜合治理策略與技術(shù)體系,對保障棉花的安全持續(xù)生產(chǎn)、推進農(nóng)作物害蟲綜合防治理論創(chuàng)新與實踐具有重要意義。
20世紀50年代,以齊兆生研究員為代表的第一代科學(xué)家,發(fā)展了棉花害蟲化學(xué)防治技術(shù),有效提高了我國棉花植保技術(shù)水平,奠定了棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。80年代,以中國工程院院士郭予元為代表的第二代科學(xué)家,發(fā)展了棉鈴蟲綜合防治策略和技術(shù)體系,有效解決了生產(chǎn)抗性棉鈴蟲的種群治理問題,促進了農(nóng)作物病蟲害綜合防治理論的創(chuàng)新,同時開啟了棉花害蟲的基礎(chǔ)研究。1997年起,我國開始商業(yè)化種植Bt棉花,以中國工程院院士吳孔明研究員為代表的第三代科學(xué)家,發(fā)展了Bt棉花害蟲綠色防控技術(shù)體系,同時利用昆蟲雷達發(fā)展棉鈴蟲監(jiān)測預(yù)警技術(shù)體系,有效提高了棉花害蟲的綠色防控能力。
老一輩科學(xué)家們的辛勤耕耘為年輕科研工作者奠定了堅實的基礎(chǔ),沿著他們的足跡,后輩們繼承和發(fā)揚著這些傳統(tǒng)的精神和理念,并指引著自己不斷向前。
陸宴輝科研之路的第一階段是2005—2012年,這期間他的角色還只是學(xué)生和助手,在課題組老師們的指導(dǎo)下,在黃河流域棉區(qū)開展Bt棉花害蟲種群地位演替機制的研究。
什么是Bt棉花?“Bt棉花的全稱是轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲棉花,其植株體內(nèi)能產(chǎn)生Bt殺蟲蛋白,棉鈴蟲通過取食將Bt蛋白攝入后,和其體內(nèi)的特定受體進行結(jié)合,導(dǎo)致中腸壞死,從而可以有效殺死棉鈴蟲?!标懷巛x介紹道。
研究團隊證實了過去近20年里,我國華北地區(qū)大規(guī)模種植Bt棉花后,不僅降低了棉花上棉鈴蟲的數(shù)量,而且減輕了周邊其他非轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物上棉鈴蟲的危害程度。
大范圍種植Bt棉花既能殺死重大害蟲,又能減少化學(xué)農(nóng)藥使用。然而,看似兩全其美的事情卻引發(fā)了新的問題。Bt棉花在華北等地大規(guī)模種植后,減少了農(nóng)藥的使用,卻對其他害蟲的種群數(shù)量產(chǎn)生影響。陸宴輝說,這些害蟲生存能力極強,一旦環(huán)境中有些條件適合,種群數(shù)量立即上漲。為此,他長期在華北農(nóng)村蹲點試驗,綜合觀察田里各種害蟲的此消彼長。
2008年,陸宴輝所在的團隊證實,過去10年間,我國華北地區(qū)大規(guī)模種植的Bt棉花不僅降低了棉花中棉鈴蟲的數(shù)量,而且減少了周邊沒有進行Bt改良的農(nóng)作物的蟲害。這是世界上首個針對轉(zhuǎn)基因作物抗蟲性進行的大規(guī)模長期跟蹤研究,相關(guān)論文被作為封面故事刊登在2008年9月19日出版的《科學(xué)》雜志上,這也是陸宴輝的名字第一次出現(xiàn)在這本雜志,當時的陸宴輝年僅28歲。
但新的問題也接踵而至?!按竺娣e種植轉(zhuǎn)基因棉花,棉鈴蟲的數(shù)量確實大幅降低,農(nóng)民打藥次數(shù)也減少了,但這又有可能導(dǎo)致其他害蟲上升為棉田的主要害蟲?!标懷巛x說。 于是,為了攻克轉(zhuǎn)基因棉花非靶標害蟲種群地位演替機制難題,陸宴輝駐守在河北農(nóng)村,一待就是好幾年。從早到晚,他每天耗在棉田、實驗室里進行調(diào)查試驗、反復(fù)驗證。幾年時間里,他幾乎走遍了整個華北棉區(qū),收集了大量生產(chǎn)一線的棉花害蟲發(fā)生資料。
功夫不負有心人,多年的耕耘得到回報。試驗結(jié)果證實了種植Bt棉花帶來的打藥次數(shù)減少,導(dǎo)致另一類害蟲盲蝽蟓成為棉田主要害蟲。該研究成果發(fā)表于2010年的《科學(xué)》雜志。這已是這位“80后”科學(xué)家的名字第二次出現(xiàn)在該雜志上。
2010年前后,隨著國家棉花種植區(qū)域布局調(diào)整,華北地區(qū)棉花種植規(guī)模大幅縮減,西北內(nèi)陸棉區(qū)的棉花產(chǎn)量占據(jù)全國的2/3。于是,從2011年開始, 陸宴輝所在的棉花害蟲課題組決定將棉花害蟲防治的重心從華北轉(zhuǎn)移到新疆。 彼時,經(jīng)過華北棉區(qū)多年的磨煉,陸宴輝已經(jīng)快速成長起來,曾經(jīng)的學(xué)生、助手已能獨當一面了。然而,當他孤身一人來到新疆時,仍然面臨不少難題。
“新疆的研究與華北的工作內(nèi)容基本上是一條線,但是新疆的氣候條件、生態(tài)環(huán)境不一樣,棉花耕作制度、種植方式、害蟲種類、害蟲發(fā)生規(guī)律與華北有很大不同,以往的工作經(jīng)驗只能起到借鑒作用,在新疆的很多研究都是從零開始?!标懷巛x說。為了在新疆打開局面,陸宴輝首先要做的事情就是構(gòu)建完整的試驗體系。為此,他跑遍了新疆棉花種植的每個地區(qū),求教了300多位當?shù)乜蒲型泻突鶎愚r(nóng)技人員,先后在南疆喀什、阿克蘇、庫爾勒以及北疆昌吉、石河子、博樂建立了6個試驗點。
“這6個試驗點,基本覆蓋了南北疆棉區(qū),這就意味著在新疆建立起了完整的研究平臺體系, 能全面掌握新疆棉花害蟲發(fā)生危害的第一手情況?!标懷巛x說。如果說華北是陸宴輝開始成長的地方,那么新疆是他實現(xiàn)蛻變的地方。在新疆,他獨立思考問題、策劃試驗、主持課題,慢慢成長為團隊骨干、科研帶頭人。2017年,由陸宴輝主持的國家重點研發(fā)計劃項目“棉花化肥農(nóng)藥減施技術(shù)集成研究與示范” 獲批立項,他的科研之路也迎來新的挑戰(zhàn)。
數(shù)年來,陸宴輝深耕農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,他主持過國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃項目,在《自然》《科學(xué)》等國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文80余篇,出版著作6本,授權(quán)發(fā)明專利21項,制定行業(yè)標準10項,多次受國家、省部級獎勵。扎根新疆期間,他的研究顯著提升了新疆棉花害蟲預(yù)測與防治水平。他十分注重新疆科技人才培養(yǎng),為新疆培養(yǎng)了多名農(nóng)業(yè)人才。在做好科研工作的同時,他嚴格要求自己,不斷提高思想覺悟,獲得單位“十佳青年”“優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等榮譽。
回望過去走過的道路,陸宴輝感慨萬千?!翱茖W(xué)研究一定要持之以恒,農(nóng)業(yè)研究更需要堅持不懈。我們研究中每一個假設(shè)的提出,都是基于前輩們幾十年的研究成果,如果沒有長期的數(shù)據(jù)積累、沒有文化的積淀凝結(jié),就不可能產(chǎn)生出這些具有代表性的成果?!标懷巛x說。
談及這些驕人的科研成績,陸宴輝謙虛地說道,在科研的路上, 自己的成長離不開平臺環(huán)境。陸宴輝所在的課題組有著良好的科學(xué)傳承,20世紀80年代至90年代,以郭予元院士為代表的老一輩科學(xué)家,發(fā)展了棉鈴蟲綜合防治技術(shù)體系,啟動了棉花害蟲基礎(chǔ)研究。自20世紀90年代后期開始,以吳孔明院士為代表的新一代科學(xué)家,發(fā)展了Bt棉花害蟲綜合防控技術(shù)體系,有效提高了棉花害蟲的綠色防控能力。正是沿著前人的足跡,陸宴輝等新生代“棉花衛(wèi)士”迅速成長起來。當然,陸宴輝的成績也離不開他自己的奮斗與努力。
作為從農(nóng)村出來的孩子,陸宴輝自有一股踏實肯干的精神,正是在日復(fù)一日的學(xué)習、琢磨、實踐過程中,他得以茁壯成長?,F(xiàn)在,陸宴輝自己也帶研究生和博士后,平時非常注重新生力量的培養(yǎng)。在他身上,凝聚著一大批 “三農(nóng)”青年科研工作者的精神品格— 他們,正是新時代鄉(xiāng)村振興的中堅力量。