劉樹生在《科學(xué)》發(fā)表論文的前前后后

發(fā)布時(shí)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(jí)害蟲”。10多年來,這種害蟲沒少在世界頂級(jí)雜志露臉:1999年,《科學(xué)》雜志報(bào)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(gè)版面報(bào)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(jī)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(gè)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(jī)制,使“超級(jí)害蟲”入侵的核心機(jī)密披露于世。
    
    2萬小時(shí)錄像帶中尋找線索
    
    《科學(xué)》對(duì)這項(xiàng)研究有一評(píng)價(jià):“設(shè)計(jì)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(jìn)了他認(rèn)為最體現(xiàn)“核心智慧”的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室:研究人員用小型攝像機(jī)、支架、小磁鐵、臺(tái)燈、微蟲籠等自行設(shè)計(jì)組裝出一套裝置,能24小時(shí)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(shí)的原始資料。這套裝置對(duì)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(duì)煙粉虱行為機(jī)制的研究,但找不到好的辦法詳細(xì)觀測它們?cè)谥参锷系淖匀恍袨椋芯窟M(jìn)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(fèi)盡周折?!睓柢姴ㄕf,這套觀測錄像系統(tǒng)剛設(shè)計(jì)出來時(shí)非常之不完善,很多環(huán)節(jié)要摸索設(shè)計(jì)改進(jìn)。“由于我們需要連續(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(dòng)頻繁,開始拍攝的圖像往往一時(shí)清晰,一時(shí)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?!眲⒔淌陔S即與阮永明等同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)中每一步的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析,提出了改進(jìn)的方案,再通過多次的組裝、改進(jìn),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(shí)行為。據(jù)說劉教授在澳大利亞CSIRO昆蟲研究所做實(shí)驗(yàn)時(shí),所長和副所長對(duì)它的精妙設(shè)計(jì)嘖嘖稱奇,副所長還邀請(qǐng)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(jī)和電腦屏幕,以“快進(jìn)”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(shí)間,常??吹窖劬λ崦洝K€養(yǎng)成一個(gè)習(xí)慣,每天三次準(zhǔn)點(diǎn)去重新啟動(dòng)10臺(tái)錄像機(jī),早上8點(diǎn)一次,下午5點(diǎn)一次,晚上10點(diǎn)一次。雖說枯燥,但欒軍波說至少有兩件事能讓他體會(huì)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(shí)際的數(shù)據(jù)完全一致,說明觀測系統(tǒng)很可靠,非常激動(dòng)!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(gè)實(shí)驗(yàn)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(yàn)才有科學(xué)意義。對(duì)于一些重要的試驗(yàn)結(jié)果,劉老師經(jīng)常要求不同的同學(xué)予以重復(fù)試驗(yàn),他也有時(shí)自己來重復(fù)這些試驗(yàn)?!?
    
    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(shí)候,劉教授經(jīng)常流露出陶醉的眼神。同事和學(xué)生說,他對(duì)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(duì)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(shí)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(jī)制對(duì)本土煙粉虱構(gòu)成強(qiáng)悍的“殺傷力”:當(dāng)B型煙粉虱到達(dá)新的地域與土著煙粉虱共存,它們的交配頻率會(huì)迅速增加,種群增長加快,同時(shí),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(xiàng)發(fā)現(xiàn)首次揭示了昆蟲界的一種生物入侵機(jī)制,《科學(xué)》雜志論文評(píng)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(gè)重要的合作者
    
    采訪過程中,每位記者都問到了這種超級(jí)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(yàn),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(shí)手頭有在澳大利亞昆士蘭對(duì)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(bǔ)充進(jìn)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(jì)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(qǐng)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(shí),采用正確的防治方法?!皩?duì)病蟲害的防治不能 ‘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?yàn)閮e幸心理忽視防治,造成不可估量的損失?!?br />    
    “我們前幾天剛?cè)ミ^臺(tái)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(duì)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?yàn)槟憧梢詺⑾x,但是病毒進(jìn)入植株,于事無補(bǔ)?!眲⒔淌诮榻B,課題組去年起針對(duì)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(shí)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(jìn)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(duì)番茄的危害。“請(qǐng)把信息帶給農(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。“那時(shí)我正在實(shí)驗(yàn)室看書,劉教授在背后拍了我一下,激動(dòng)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?cè)凇禨cience》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(shí)我建議實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步修改,很快根據(jù)《科學(xué)》雜志的意見對(duì)稿件進(jìn)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(shí)驗(yàn)室的22歲的碩士研究生林克克記得劉教授當(dāng)時(shí)對(duì)她講的一番話:“論文在《Science》發(fā)表,我們實(shí)驗(yàn)室的知名度提高了,對(duì)你們來說有一個(gè)很好的發(fā)展平臺(tái),你們到國外高水平大學(xué)去交流的機(jī)會(huì)會(huì)更多,要好好把握機(jī)會(huì)。”
    
    (周煒)