陳文新：為“中華根瘤菌”正名

何志勇

1、“生命”從五十歲開始

土壤微生物學(xué)家李阜棣是陳文新的“老學(xué)弟”。1949年，他們在武漢大學(xué)農(nóng)學(xué)院（1952年與湖北農(nóng)學(xué)院等合并成立華中農(nóng)學(xué)院）相識，陳文新是比李阜棣早一年入學(xué)的學(xué)姐。

“那時候，陳文新在農(nóng)學(xué)院還是很有名的?！?951年5月初，陳文新收到了毛主席的親筆信?！爱?dāng)時，很多同學(xué)都看了這封信。”李阜棣記得很清楚，“毛主席在信中說，希望你們姊妹們努力學(xué)習(xí)或工作，繼承你父親的遺志為人民國家的建設(shè)服務(wù)。”

同學(xué)們這時才知道：陳文新的父親陳昌（字章甫）是中國共產(chǎn)黨早期湖南學(xué)運和工運的領(lǐng)導(dǎo)者之一，也是毛主席當(dāng)年在湖南第一師范求學(xué)時的同窗摯友。

1952年大學(xué)畢業(yè)后，陳文新留校，在華中農(nóng)學(xué)院土壤農(nóng)化系任助教。第二年，她獲得蘇聯(lián)留學(xué)名額。在北京預(yù)科學(xué)習(xí)后，于1954年9月底赴蘇聯(lián)季米里亞捷夫農(nóng)學(xué)院學(xué)習(xí)土壤微生物學(xué)。1959年，學(xué)成回國，陳文新進(jìn)入北京農(nóng)業(yè)大學(xué)。

“文革”結(jié)束恢復(fù)工作，陳文新選擇了“既艱辛耗時又偏僻生冷”的研究——根瘤菌。

早在1936年，陳文新的老師陳華癸就在英國洛桑試驗站研究豆類—根瘤菌共生固氮，他深知這項研究的艱苦。

“這是一項很細(xì)致、繁瑣的工作?！蓖瑸殛惾A癸的學(xué)生，李阜棣記得恩師鼓勵學(xué)姐時說：“研究這個，你就要坐冷板凳，要吃苦！”

“根瘤菌是老掉牙的問題，有什么好做的？”同事們對此也不感興趣。但陳文新下了決心，于是，陳華癸送給她四個字“安貧樂道”。

“1978年是科學(xué)的春天，我的科學(xué)‘生命也是從快50歲才開始的！”2018年夏天，陳文新回憶起自己的科學(xué)歷程，不無感慨：“過去那個年代耽誤的時間太多了，現(xiàn)在國家發(fā)展得多好啊，科學(xué)研究條件多好??！”

2、敢于和國際權(quán)威“較真兒”

從上世紀(jì)80年代初開始，陳文新帶領(lǐng)學(xué)生、組織同行，開始廣泛調(diào)查采集豆科植物根瘤菌——它能夠為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提供其所需80%的氮，并改良土壤結(jié)構(gòu)。

1988年，經(jīng)過8年枯燥、繁瑣的重復(fù)性實驗，陳文新發(fā)現(xiàn)了一個新屬。這是人類發(fā)現(xiàn)的第四個根瘤菌屬，也是第一個由中國學(xué)者發(fā)現(xiàn)并命名的根瘤菌屬——“中華根瘤菌”（Sinorhizobium）。

陳文新能吃苦，也敢于和國際權(quán)威“較真兒”，修正了國際學(xué)界一些傳統(tǒng)觀點。100多年來，根瘤菌的“宿主專一性”被視為其重要特性。陳文新的研究證明，一種植物可與多種根瘤菌共生，上述傳統(tǒng)觀念不能準(zhǔn)確歸納根瘤菌與豆科植物共生關(guān)系。

很長一段時間，國際學(xué)者認(rèn)為“多樣的根瘤菌共生機(jī)制與根瘤菌的物種系統(tǒng)發(fā)育歷史無關(guān)”。陳文新團(tuán)隊在2012年研究發(fā)現(xiàn)，在根瘤菌適應(yīng)共生互作和其他環(huán)境條件的過程中廣泛調(diào)用了系統(tǒng)分支特有的基因，這個過程受著根瘤菌物種形成機(jī)制的調(diào)控，而這個過程本身也可能就是根瘤菌物種形成與分化的重要途徑。1998年，陳文新受邀與美國學(xué)者L.D.Kuykendall共同撰寫《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》第二版中根瘤菌篇章。編寫過程中，L.D.Kuykendall卻又邀請他人參與，并否定當(dāng)時根瘤菌/土壤桿菌分委會認(rèn)同、國際學(xué)界認(rèn)定的根瘤菌分類新體系，將中華根瘤菌屬等四個屬合并為一個屬Rhizobium——這無疑否定了過去幾十年根瘤菌分類學(xué)家研究的成果。

陳文新堅決反對，拒絕署名并向根瘤菌/土壤桿菌分委會和《伯杰氏系統(tǒng)細(xì)菌學(xué)手冊》編委會通報。最終，L.D.Kuykendall的錯誤意見被否定，他不得不向陳文新道歉。

“中華根瘤菌屬，能夠得到國際學(xué)術(shù)界的接受和認(rèn)可，很不容易?！?0月10日，新西蘭梅西大學(xué)教授張學(xué)賢在微信群里感慨說，“不僅僅是名字中的‘中華，還涉及一個重要模式菌種的相應(yīng)改名。”當(dāng)時，已有模式菌種（Rhizobium meliloti）命名在前，中華根瘤菌屬的命名，無疑是讓“‘老子跟著‘兒子改”?！笆澜缫?guī)則如此，這種事還經(jīng)常發(fā)生?！?/p>

數(shù)十年嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯浚岅愇男掠辛诉@份“較真兒”的自信。

3、十年里四份建議書

綠色發(fā)展，世界潮流。陳文新希望廣泛發(fā)揮根瘤菌的固氮作用，減少化肥大量使用造成的環(huán)境污染，提高土壤肥力，改善生態(tài)環(huán)境。

1999年，73歲的陳文新聽到國家“西部大開發(fā)”的號令后，邀請幾位科學(xué)家共同上書國家有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部委，建議將“根瘤菌—豆科植物共生體系”納入西部種植計劃，讓小豆科在西部大開發(fā)退耕還林還草中發(fā)揮大作用，并在西部開展了較大規(guī)模的牧草種植接種根瘤菌試驗。

2006年，當(dāng)發(fā)現(xiàn)豆科與禾本科植物間作能克服“氮阻遏”，促進(jìn)豆科植物更多結(jié)瘤固氮后，陳文新又與多位院士聯(lián)名向中央提出《合理利用農(nóng)作物種植體系減少化肥污染》的建議。這期間，陳文新團(tuán)隊等進(jìn)行了牧草和大豆品種的高效根瘤菌篩選和多地區(qū)的田間小區(qū)試驗，增產(chǎn)效果很好。

2012年，黨的十八大提出“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位”——這讓陳文新深受鼓舞。她又與10位院士聯(lián)名向中央上書，提出建立“國家級生物固氮工程技術(shù)研究中心”的建議。

80多歲時，陳文新還四處奔波，宣傳推廣根瘤菌。她的書桌上，常常擺放著兩份報紙——《中國農(nóng)大校報》和《中國科學(xué)報》，時時關(guān)注著學(xué)校發(fā)展和科學(xué)前沿。

2013年11月，陳文新在《中國科學(xué)報》發(fā)表建議書，呼吁《發(fā)展新型無廢棄物農(nóng)業(yè)，減少面源污染源》，提出“有機(jī)肥與化肥結(jié)合，種地與養(yǎng)地結(jié)合;充分利用生物固氮，減少氮肥用量;豆科與其他作物間套輪作，發(fā)揮生物間互惠作用;豆、禾間作混播，發(fā)展草地農(nóng)業(yè)”等建議，希望為實現(xiàn)我國綠色農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和改善城鄉(xiāng)人民生活環(huán)境提供可靠保證。

陳文新用半生的勤謹(jǐn)研究，帶領(lǐng)中國根瘤菌分類研究進(jìn)入了新時代，她曾說：“我過去做的是基礎(chǔ)工作，理論要為實踐服務(wù)，我不能讓那么多株菌老死在庫里……希望為減少氮肥使用、改良土壤、改善生態(tài)環(huán)境和農(nóng)、林、牧業(yè)持續(xù)發(fā)展盡一份力量?！?p>

陳文新心語

我是農(nóng)村長大的，對農(nóng)村和農(nóng)民的情況比較了解，覺得中國的農(nóng)民很苦，農(nóng)業(yè)比較落后，所以想學(xué)農(nóng)。

我們對根瘤菌的認(rèn)識還是很不夠的，但在研究過程中認(rèn)識不斷提高，新問題也不斷出現(xiàn)，從而研究領(lǐng)域不斷拓寬，又進(jìn)一步獲得新的認(rèn)識，這就是不斷的積累，不斷的創(chuàng)新。

對自然現(xiàn)象的研究必須從大量的資源入手，先獲得它最基礎(chǔ)的信息，結(jié)合其生態(tài)環(huán)境，多方分析，逐步深入，最終才能對它有本質(zhì)的認(rèn)識，才能有更多理論和技術(shù)的創(chuàng)新。

農(nóng)業(yè)需要可行的技術(shù)方案來降低生產(chǎn)中對化肥、農(nóng)藥的依賴，從而構(gòu)建起支撐我國人與自然和諧相處，永續(xù)發(fā)展的生態(tài)與環(huán)境基礎(chǔ)。

我過去做的是基礎(chǔ)工作，理論要為實踐服務(wù)，我不能讓那么多株菌老死在庫里……希望為減少氮肥使用、改良土壤、改善生態(tài)環(huán)境和農(nóng)、林、牧業(yè)持續(xù)發(fā)展盡一份力量。

陳文新（1926年9月23日～2021年10月7日），中國科學(xué)院院士，土壤微生物及細(xì)菌分類學(xué)家，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，主要從事根瘤菌分類與應(yīng)用研究。她一手創(chuàng)立的“中國農(nóng)大根瘤菌研究中心”成為我國現(xiàn)代根瘤菌分類學(xué)的開拓者，引領(lǐng)我國的根瘤菌分類研究進(jìn)入世界先進(jìn)行列。