鄧秀新

(華中農業(yè)大學， 湖北 武漢 430079)

1 科學實驗促進農業(yè)現(xiàn)代化

周伯明(簡稱周)：鄧校長，作為一位獲得重大科研成就的農業(yè)科學家，你十分重視科學實驗，請談談科學實驗和實驗室對農業(yè)科技發(fā)展的作用。

鄧秀新(簡稱鄧)：農業(yè)真正地走上現(xiàn)代化，要從德國李比希做植物營養(yǎng)實驗開始。植物“吃什么東西”生長，他做了很嚴格的實驗，發(fā)現(xiàn)植物長大除了從土壤里獲取水和礦物質外，還要從空氣中獲得二氧化碳。從此農業(yè)科學進入到一個人們不是靠經驗的階段，而是一個知識驅動或者說技術支撐的階段。發(fā)展到今天，農業(yè)中大量的新東西是靠實驗科學支撐起來的。比如說農業(yè)設施，包括溫、光、水、氣的調控。農業(yè)科學，不管是從分子還是到宏觀的生態(tài)，都是基于實驗科學。先有假設，通過實驗，提出理論，然后產生是技術，最后提高產品的生產效率。應該說跟工業(yè)越來越相近了。不同的是，我們研究的是活的東西，大一點講屬于生命科學，跟人體科學有很多共性的地方。過去，一些不了解農業(yè)的人認為農業(yè)科學就是一把鋤頭和一擔糞桶。在我們讀書的時候，還有人認為農業(yè)大學有什么好研究的？今天來看，生命科學現(xiàn)在是21世紀的主力學科，農業(yè)就在其中。所以農業(yè)要發(fā)展，不能靠要素擴張、外延式的方式，特別是對于中國，靠不斷擴大土地，不斷消耗水資源，消耗各種的資源來增加供給是不可持續(xù)的。而應該靠提高產出，提高效率：一個是單位面積的產出效率，一個是單位勞動力的生產效率。而這些首先都要依賴于對植物或者動物本身的生長發(fā)育規(guī)律的認識，是要靠實驗科學促成的。其次種植或養(yǎng)殖對象跟環(huán)境的關系，是正的還是負的，怎么調節(jié)？也需要科學實驗。第三是生物之間的一些關系。比如我們長期種一種作物，為什么出現(xiàn)病蟲害越來越多。過去也有經驗，北方農民說“種地沒有巧，三年兩頭調”。這只是農民的經驗，為什么要兩頭調？實驗科學已經證明通過輪作可以有效地控制病害的發(fā)生，解決連作障礙，減少農藥的施用，生產更健康的產品?？梢钥闯鲛r業(yè)中一些經驗是有科學依據的，其中的科學道理需要科學實驗去弄明白，盡而升華形成更加有效的技術措施。實驗科學當然要有大量的實驗設施，在某種程度上，農業(yè)科學成本較高。舉個簡單的例子，學機械的學生，拆卸汽車，可以買二手的，或者買個報廢的來拆裝，要不了多少錢。但是我們買頭牛，不管是什么牛，只要是成年牛，少則上萬多則幾萬，解剖時刀子一下去就不能再復活，下次又得重新買一頭。另外，機器放在那兒不吃油，但是動物在那兒是要吃東西的，每天要消耗飼料。所以生命科學相對而言是比較耗錢的。農業(yè)科學消耗的成本越來越高，但它是促進農業(yè)現(xiàn)代化不可缺少的動力。

2 大學的核心任務是培養(yǎng)創(chuàng)新人才

2.1 實踐培養(yǎng)自信

周：從農業(yè)大學來看，您認為大學核心的任務是什么？

鄧：大學最核心的任務是培養(yǎng)人。但是培養(yǎng)人不是簡單的知識灌輸和知識傳承，傳承是基本，沒有傳承不可能站在巨人的肩膀上去創(chuàng)新。但是大學很重要的是培養(yǎng)有創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的人。在大學，創(chuàng)新思維可以通過一些案例教學，通過不同人的經驗去啟迪思維。但是真正要樹立一個人的自信，解決問題的自信，一定要有實踐。也就是講有思路、有點子、有謀略不等于能解決問題，還要實踐。大學不能培養(yǎng)光會動嘴的，一定還要有能夠動手的。這就要求大學有很好的實驗條件。對農業(yè)科學來講，就是要有實驗地、實驗場所，而不是在黑板上種地養(yǎng)豬。一個經過實踐過程和沒有經過實踐的人自信心完全不一樣，經過了實踐，他會很自信。所以，我經常對學生講，不要簡單地把某一門課程或學科的一個或一系列實驗實習當成是學一點知識或技術，二是要把它當成動手能力的培養(yǎng)、自信的培養(yǎng)過程。例如，園藝學中的嫁接(圖1)，通過實習，自己能接活樹了，不僅僅掌握了嫁接的原理，更重要的是未來再去做別的園藝方面甚至其他方面的技術，心理就不至于發(fā)怵。走出校門，你可能不一定需要這門技術來謀生，但你做事的信心受益一輩子?，F(xiàn)在有一些學生剛畢業(yè)到生產實踐中發(fā)怵，就是沒有扎實的實踐過程，或者說在實驗室、在田間實驗的過程不夠。實驗科學，包括露天的田間實驗，室內的實驗，都是從知識傳承到知識創(chuàng)新的必要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)人的能力不可缺少的環(huán)節(jié)。如果沒有這個，學生畢業(yè)出來可能只會講不能動手。所以， 我覺得實踐過程非常重要。

圖1 嫁接實習

有時候我們給學生，特別是研究生講這個道理，做科學研究能取得創(chuàng)新型的結果是最佳的，但是如果你沒能取得創(chuàng)新成果，你有了科學的研究過程，能把這項研究做完，即使是失敗，沒有達到“預期”的結果，對你來說也是受益的。因為你動手實踐的能力鍛煉出來了?？茖W研究前面不知道是坑還是橋，沒有做完你怎么知道？如果能知道結果，那是驗證已有的結果，不是創(chuàng)新研究了。因此，要重視過程，這個實踐過程非常重要。

2.2 實驗重在過程

周：改革開放以后有段時間，學生的能力還是不錯的。

鄧：改革開放以后有一段時間，像77、78、79級，盡管那時候條件很差，但是為什么進入社會以后，大家感覺這幾屆學生質量比較高，能力還可以?；剡^頭來看，是因為他們的實驗條件很好呢？還是因為實驗動手的時間多？我覺得可能是后者。因為，改革開放的初期，大學的實驗條件很差，但是老師和學生均認真實踐，儀器設備不先進，但實踐的過程很認真。實踐鍛煉了大家的能力，這個能力就是解決問題的能力。我記得大學一年級的化學實驗，老師要求很嚴，桌上的器皿從高到低擺、移液管怎么拿都有要求。到了二年級，專業(yè)技術課，遺傳學，顯微鏡的應用怎么做，告訴你怎么從肉眼去延伸你的五官看到微觀世界(圖2、3)。到了后面專業(yè)課，像我們學果樹的，怎么嫁接怎么修剪，知道了整個過程，有了這些實踐，走向崗位就方便了，至少遇到任何事情都會有一個解決的方法。

圖2 顯微鏡下收集柑橘胚珠

圖3 室內組織培養(yǎng)

有時，茶余飯后聊起來為什么西南聯(lián)大條件那艱苦，還培養(yǎng)出來了諾貝爾獎獲得者。當時的條件是什么呢？很簡陋，但是當時老師和學生除了課堂認真外，與重視實踐分不開，實踐培養(yǎng)了他們的思維與動手能力，這可能是最重要的。反思今天我們，條件很好了，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)與社會對我們的要求有差距，我覺得很重要的一條是如何通過實踐培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力思考不夠，把實驗簡單地當成獲得數(shù)據的過程，不是作為培養(yǎng)人成長的一個臺階。甚至有人把它當成了一個簡單的敲門磚，這是十分可怕的事情。

近年來，學校注意加強實踐教學，增加實踐教學經費，增加實踐課程，開出精品實踐課，目的就是要提升學生的自信和創(chuàng)新能力。我們要求一個專業(yè)，每一個年級要開出一兩門，每個學生在一年中能夠上一兩門好的實踐課，4年學下來對成長是有利的。

3 大學實驗室具有舉足輕重的地位

周：您剛才講實踐很重要，學校應把實驗室放在什么地位？

鄧：多年來，大家一談辦大學的基本保障條件就是教務、圖書、總務。今天我覺得大學里除了這些基本條件以外，很重要的一個方面，還包括網絡和實驗條件。改革開放初期我們條件差，實驗室條件簡陋。現(xiàn)在改善了，今天你去看，晚上燈火通明的，學生待得最多的地方，除了教室、圖書館，更多的應該是實驗室。如果僅僅是在電腦前，學習是不完整的，是不能得到真知灼見的。因此在新的時期對一個新的大學生來講，應多到實驗室去，到實驗室(包括試驗地、場)里去學習、去實踐(圖4、5、6)。

圖4 果實套袋

今天大學提供的實驗室，一種是課程演示型的，一種是測試服務型的。還有一種是探索型的，這就是我們說的開拓型的，這種實驗室多為國家或一些部門的實驗室，是一些比較專業(yè)的實驗室。目前，低年級本科生要進到后面兩類實驗室相對來說就要少一些，因為還是知識傳承為主的階段。但是高年級的學生，特別是一些理科基地的學生，進入后面兩種實驗室相對多一些。研究生基本也都是進后面的實驗室。一套完整的實驗室體系，對于大學生的培養(yǎng)、成長，對于辦好一個大學是必需的。對于研究型大學就更不用說了，即使一般的學校，特別是自然科學的，也應該有實驗條件，現(xiàn)在社會科學也講究實驗，包括學經濟貿易的模擬股票也有實驗室。

圖5 田間采集柑橘花樣

圖6 田間授粉實驗

目前各個大學都注意到了這個問題，在大學里實驗室具有舉足輕重的地位。所以大學的好壞，除了師資的差異以外，更重的可能還是實驗條件的差異。人們說大學里的“大師、大樓和大樹”體現(xiàn)一所學校的水平和歷史，大樓其實不是簡單的教室，更多的是科研樓，是實驗室。

4 實驗室建設重在內涵

周：目前，我們不少學校實驗條件與國外大學差不多，進一步應如何建設？

鄧：經過改革開放幾十年的建設，目前我國高校的實驗條件跟國外發(fā)達國家相比，外表上不大，但內涵上差距較大。

什么叫內涵？第一，我們的實驗設備，多數(shù)是“外國造的”，多數(shù)都還是跟著人家走的，不是最先進的設備。因為我們國家的制造工業(yè)、儀器工業(yè)發(fā)展比經濟發(fā)展滯后。我們到實驗室看看，儀器設備大都是外國的，很少是自己創(chuàng)造的，人家實驗預研還沒做出來，原型機或者還在邊改進、邊試驗的設備是不可能賣給你的。賣給你的時候論文都已發(fā)表了，研究結果都已出來了。這是一下子難以解決的。國家落后就在于自己設計制造的儀器設備太少。這反映出我們國家未來的儀器設備工業(yè)任重道遠。

第二是管理問題。我們實驗室的管理跟國外的差距很大，我們重視設備購置，不重視設備的開發(fā)、利用和共享。重視設備更新，不重視設備使用者的培訓。特別是一些大型精密的設備，需要專人操作。我們不少設備由于缺乏專人、缺乏合格的儀器開發(fā)人員，功能發(fā)揮不好、造成浪費。本來這個儀器有多個功能，可能我們只用了一兩個功能，其他功能就浪費了。

第三是實驗室的試劑和藥品。這方面我們落后較多，特別是生物學方面的實驗室，每天用的試劑、藥品等依賴進口的比例較高。

第四是實驗室的服務，一是實驗室對社會開放和服務度還不夠；二是社會為實驗室提供服務例如試劑供應、儀器設備售后服務與發(fā)達的國家相比還有較大差距。

(未完待續(xù))

(夏有為、周伯明編輯整理，鄧秀新院士審閱)