何志勇
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?!崩罡烽τ浀煤芮宄懊飨谛胖姓f,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)?!?/p>
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?。 ?h3>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制與根瘤菌的物種系統(tǒng)發(fā)育歷史無關(guān)”。陳文新團隊在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?!碑?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。”
數(shù)十年嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯?,讓陳文新有了這份“較真兒”的自信。
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,陳文新團隊等進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>
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入世界先進行列。