劉樹生在《科學(xué)》發(fā)表論文的前前后后

發(fā)布時間:2007-11-09來源:浙大新聞辦作者:周煒25786


    一種能讓大片番茄地絕收的小蟲名叫B型煙粉虱,身長約1毫米。1991年,《科學(xué)》雜志記者撰文描述它們給美國種植業(yè)造成的暴發(fā)性災(zāi)害,稱它為“超級害蟲”。10多年來,這種害蟲沒少在世界頂級雜志露臉:1999年,《科學(xué)》雜志報道它所傳病毒病在全球各地暴發(fā)的情況;2006年,《自然》雜志以三個版面報道B型煙粉虱入侵的危害……然而,有關(guān)該害蟲為什么能如此入侵橫行的機制卻一直困擾著科學(xué)家。2007年11月8日,《科學(xué)》雜志終于帶來一個好消息,浙江大學(xué)昆蟲所教授劉樹生為第一作者和通訊作者的一篇論文,第一次破解了B型煙粉虱入侵的行為機制,使“超級害蟲”入侵的核心機密披露于世。
    
    2萬小時錄像帶中尋找線索
    
    《科學(xué)》對這項研究有一評價:“設(shè)計巧妙”。位于浙大華家池校區(qū)的昆蟲科學(xué)樓內(nèi),劉教授帶我們走進了他認(rèn)為最體現(xiàn)“核心智慧”的一個實驗室:研究人員用小型攝像機、支架、小磁鐵、臺燈、微蟲籠等自行設(shè)計組裝出一套裝置,能24小時監(jiān)控B型煙粉虱在植物上的所有行為,目前已記錄下20000多小時的原始資料。這套裝置對劉教授的研究立了大功。據(jù)了解,美國等地的科學(xué)家雖比我國科學(xué)家更早開展對煙粉虱行為機制的研究,但找不到好的辦法詳細(xì)觀測它們在植物上的自然行為,研究進程非常緩慢。
    
    論文作者之一、28歲的浙大博士生欒軍波,主要負(fù)責(zé)煙粉虱交配行為的觀察,即采集、觀察和分析錄像資料?!芭臄z過程費盡周折?!睓柢姴ㄕf,這套觀測錄像系統(tǒng)剛設(shè)計出來時非常之不完善,很多環(huán)節(jié)要摸索設(shè)計改進?!坝捎谖覀冃枰B續(xù)觀察記錄煙粉虱在植物上的各種行為,而植物外形復(fù)雜且不斷生長,煙粉虱活動頻繁,開始拍攝的圖像往往一時清晰,一時模糊,無法分析煙粉虱的行為,”欒軍波說,“那樣的觀測記錄是基本無效的。”劉教授隨即與阮永明等同學(xué)對實驗中每一步的細(xì)節(jié)進行分析,提出了改進的方案,再通過多次的組裝、改進,得到現(xiàn)在的這套拍攝錄像裝置,終于可以連續(xù)幾天觀察記錄自由自在狀態(tài)下害蟲們的真實行為。據(jù)說劉教授在澳大利亞CSIRO昆蟲研究所做實驗時,所長和副所長對它的精妙設(shè)計嘖嘖稱奇,副所長還邀請愛好攝影的妻子前來“參觀”。
    
    幾年來,欒軍波的大部分工作就是盯著電視機和電腦屏幕,以“快進”50倍的速度“瀏覽”一盒又一盒的錄像資料,記錄煙粉虱的各種行為和出現(xiàn)的時間,常??吹窖劬λ崦洝K€養(yǎng)成一個習(xí)慣,每天三次準(zhǔn)點去重新啟動10臺錄像機,早上8點一次,下午5點一次,晚上10點一次。雖說枯燥,但欒軍波說至少有兩件事能讓他體會到科研的樂趣:“一次是我通過觀測錄像預(yù)測出的煙粉虱產(chǎn)卵及卵受精比例,與實際的數(shù)據(jù)完全一致,說明觀測系統(tǒng)很可靠,非常激動!二是自己觀測的數(shù)據(jù)和一位師兄前期做的數(shù)據(jù)完全符合,說明這個實驗是可以重復(fù)的。”欒軍波告訴記者:“劉老師經(jīng)常告訴我們,可以重復(fù)的試驗才有科學(xué)意義。對于一些重要的試驗結(jié)果,劉老師經(jīng)常要求不同的同學(xué)予以重復(fù)試驗,他也有時自己來重復(fù)這些試驗?!?
    
    浪漫的蟲子,彪悍的蟲子
    
    那么劉教授的樂趣在哪里呢?當(dāng)給記者展示B型煙粉虱圖片的時候,劉教授經(jīng)常流露出陶醉的眼神。同事和學(xué)生說,他對蟲子有發(fā)自內(nèi)心的癡迷。劉教授和我們一起欣賞一張煙粉虱的圖片,放大55倍后的蟲子身形修長,全身呈通透的乳白色,有一對薄紗般的翅:“B型煙粉虱在求愛和交配過程中有很多有趣的細(xì)節(jié),它們其實是非?!畆omantic’的。”
    
    這次在《科學(xué)》發(fā)表的論文,可以說是揭示了B型煙粉虱如何通過“浪漫”的行為機制對本土煙粉虱構(gòu)成強悍的“殺傷力”:當(dāng)B型煙粉虱到達新的地域與土著煙粉虱共存,它們的交配頻率會迅速增加,種群增長加快,同時,B型煙粉虱的雄蟲又頻頻向土著煙粉虱雌蟲求愛,干擾土著煙粉虱雌雄之間的交配,使后者交配頻率下降壓抑其種群增長。
    
    生物入侵現(xiàn)象是全球科學(xué)家熱衷的現(xiàn)象之一,劉樹生的這項發(fā)現(xiàn)首次揭示了昆蟲界的一種生物入侵機制,《科學(xué)》雜志論文評審認(rèn)為這一成果“具有開創(chuàng)性”,在論文印刷版面世前,提前在電子版的“科學(xué)特快”欄目刊登這一論文,并在“多媒體中心”醒目位置刊登劉樹生教授的照片和相關(guān)采訪錄音。全世界的各大媒體紛紛在本周采訪劉樹生教授。
    
    P. J. De Barro:一個重要的合作者
    
    采訪過程中,每位記者都問到了這種超級害蟲的防治方式。劉樹生教授除了介紹課題組在浙江蒼南等地試行的清潔田園預(yù)備無病蟲苗床綜合防治技術(shù)外,特別提到了一位國外同行——澳大利亞CSIRO昆蟲研究所的P. J. De Barro博士,他在利用寄生蜂、蜘蛛等天敵防治B型煙粉虱方面有著多年成功的經(jīng)驗,也是此次在《科學(xué)》所發(fā)表論文的第二作者。
    
    兩年前,劉樹生教授在澳大利亞曾與Barro博士有過激烈的討論,Barro博士當(dāng)時手頭有在澳大利亞昆士蘭對B型煙粉虱10年野外調(diào)查的大量數(shù)據(jù),正準(zhǔn)備整理成論文發(fā)表。當(dāng)他聽劉教授介紹了自己的研究思路后,放棄了立刻發(fā)表論文的想法,愿意等劉教授完成中國部分的研究后,將自己數(shù)據(jù)補充進去?!八峁┑臄?shù)據(jù)大大提高了論文的系統(tǒng)性和說服力?!眲⒔淌谡f。據(jù)介紹,Barro博士計劃明年來到中國,和我國專家開展一系列合作研究,把他用天敵治理蟲害的方法帶到中國。
    
    “請把信息帶給農(nóng)民朋友”
    
    劉教授的辦公桌上,記者無意中發(fā)現(xiàn)一份他與浙大農(nóng)學(xué)院周雪平教授聯(lián)名起草呈給浙江某位領(lǐng)導(dǎo)的一封信。信中,兩位科學(xué)家飽含憂慮地描述了煙粉虱在浙江省的危害現(xiàn)狀,并做出蟲災(zāi)今后將從東向西蔓延的預(yù)測,提出必須提高認(rèn)識,采用正確的防治方法?!皩Σ∠x害的防治不能 ‘毛估估’了,但愿我們做的這些研究能讓農(nóng)民朋友理解,千萬不要因為僥幸心理忽視防治,造成不可估量的損失。”
    
    “我們前幾天剛?cè)ミ^臺州,那邊很多農(nóng)戶的番茄今年面臨絕收,太令人痛心?!眲⒔淌谡f,面對煙粉虱這種蟲害,許多農(nóng)民寄希望于劇毒農(nóng)藥。“沒有用,因為你可以殺蟲,但是病毒進入植株,于事無補。”劉教授介紹,課題組去年起針對番茄等作物提出了“清潔田園預(yù)備無病蟲苗床、防蟲網(wǎng)培育無蟲苗、懸掛黃色膠板粘殺成蟲、適時使用高效低毒農(nóng)藥殺滅害蟲”的綜合防控技術(shù),并在溫州蒼南等地進行推廣,不僅減少使用化學(xué)農(nóng)藥70%,而且可有效防治煙粉虱及其所傳病毒對番茄的危害?!罢埌研畔Ыo農(nóng)民朋友,告訴他們正確的方法,是幫他們的大忙”。
    
    論文被《科學(xué)》接受以后
    
    欒軍波說,得知論文被《科學(xué)》雜志初步接受,是今年十一長假的一天?!澳菚r我正在實驗室看書,劉教授在背后拍了我一下,激動地說‘欒軍波,你明年按期畢業(yè)拿博士學(xué)位應(yīng)該問題不大了,我們在《Science》上的論文成了?!缓笪覀冸p手緊緊握在了一起?!睓柢姴ㄕf,“當(dāng)時我建議實驗室的成員好好聚聚慶祝慶祝,這頓飯到現(xiàn)在還沒吃。劉教授又忙于論文的進一步修改,很快根據(jù)《科學(xué)》雜志的意見對稿件進行了修改并發(fā)出,幾天后就被正式接受了。這是他的一貫作風(fēng),要把事情做得盡量完美?!痹俳酉聛?,新一輪的田間考察、國外煙粉虱專家的考察交流又占據(jù)了主要日程。
    
    實驗室的22歲的碩士研究生林克克記得劉教授當(dāng)時對她講的一番話:“論文在《Science》發(fā)表,我們實驗室的知名度提高了,對你們來說有一個很好的發(fā)展平臺,你們到國外高水平大學(xué)去交流的機會會更多,要好好把握機會。”
    
    (周煒)