武維華院士的五個“一”
來源:九三學(xué)社中央宣傳部????時間:2010-05-28武維華小檔案:1956年9月出生于山西臨汾。先后就讀于山西大學(xué)、中科院上海植物生理研究所、美國新澤西州立大學(xué),1991年入哈佛大學(xué)從事博士后研究。2007年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。2010年加入九三學(xué)社。現(xiàn)任中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授,植物生理生化國家重點實驗室主任,長江學(xué)者特聘教授,國家自然科學(xué)基金委生命科學(xué)部主任,第十一屆全國政協(xié)常委等職。長期從事植物鉀、磷營養(yǎng)高效的分子遺傳和細(xì)胞生理生化機(jī)制研究,另外還在植物氣孔運動調(diào)節(jié)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、花粉萌發(fā)和花粉管生長調(diào)節(jié)機(jī)制、植物抗逆(耐鹽、旱)高效性狀相關(guān)基因的克隆與功能分析研究等方面取得了一系列創(chuàng)新成果。相關(guān)研究成果發(fā)表在Cell、Plant Physiology、Plant Cell、Plant & Cell Physiology等國際學(xué)術(shù)刊物上。
一次“裸考”:未經(jīng)復(fù)習(xí)的高考
1961年,武維華6歲。那一年,成份不好的武家響應(yīng)政府支援農(nóng)業(yè)的號召,從山西臨汾返回原籍孝義縣兌鎮(zhèn)鎮(zhèn)務(wù)農(nóng)。
這是一個千年古鎮(zhèn)。武維華先后在這里讀完小學(xué)和初中,1972年考入學(xué)風(fēng)優(yōu)良的兌鎮(zhèn)高中。“文革”期間,一群不幸的人與幸運的人在這所重點中學(xué)相遇。前者是來此下放改造的知識分子,他們原本是太原和北京一些中學(xué)甚至大學(xué)的老師;后者是武維華這樣的學(xué)生,他們有幸在那個年代享受了優(yōu)質(zhì)的教師資源。
1972至1974年,武維華正讀高中。時值所謂“修正主義教育路線回潮”,高中教學(xué)內(nèi)容又接近恢復(fù)到“文革”前的狀況。武維華各門功課成績優(yōu)秀,并在課外跟隨老師學(xué)習(xí)音樂和繪畫知識。高中畢業(yè),武維華回村務(wù)農(nóng),其間教過小學(xué)、中學(xué),當(dāng)過宣傳員,做過編導(dǎo)。他多才多藝,聰明好學(xué),但沒可能被推薦上大學(xué),因為他的祖父曾被劃為地主。
但大變革的時代已經(jīng)來臨。1977年,全國恢復(fù)高考。
武維華得知消息時,已臨近考試。沒有課本,因為資源匱乏;沒有時間,因為組織不批假。“裸考”——用這個當(dāng)下時髦的詞語來描述武維華未經(jīng)復(fù)習(xí)的高考也許并無不適。
高考成績優(yōu)異,但家庭出身卻讓同樣成份不好的招生老師為了難。招還是不招?招生老師內(nèi)心曾經(jīng)掙扎過。因為,這位老師在武維華上大學(xué)后,還在多方打聽他各方面的表現(xiàn)。
如果對武維華大學(xué)之后的求學(xué)科研經(jīng)歷了解更多,這位好心謹(jǐn)慎的招生老師就不僅是放心了,而是欣慰,甚至自得,因為是他將這個未來科學(xué)之星領(lǐng)進(jìn)了大學(xué)之門。
大學(xué)四年,武維華努力學(xué)習(xí),并參與科研項目。1982年本科畢業(yè),考入中科院上海植物生理研究所,師從著名植物生理學(xué)家婁成后院士。1991年獲美國新澤西州立大學(xué)博士后到哈佛大學(xué)生物學(xué)實驗室從事博士后研究。
一篇文章:十年鑄就,發(fā)表于國際頂尖學(xué)術(shù)刊物
“植物根細(xì)胞鉀離子通道AKT1是植物細(xì)胞自土壤溶液中吸收和轉(zhuǎn)運鉀的主要執(zhí)行者,AKT1的活性受一蛋白激酶CIPK23的正向調(diào)控,而CIPK23的上游受兩種鈣信號感受器CBL1和CBL9的正向調(diào)控。在植物中過量表達(dá)CIPK23、CBL1或CBL9基因以增強AKT1的活性,能顯著提高植株對低鉀脅迫的耐受性。”
2006年6月30日出版的《CELL》雜志發(fā)表了武維華團(tuán)隊這一重要研究成果,同時還發(fā)表了國際同行對此項工作的高度評價。
取得這一重要研究成果的背后是十多年科學(xué)研究的堅守與創(chuàng)新。
1994年9月,武維華舉家回國。是繼續(xù)博士后期間的研究,還是根據(jù)學(xué)科發(fā)展前沿結(jié)合國家需求從頭做起?前者輕車熟路,容易在較短時間內(nèi)出成果;而后者是一條更為艱辛的道路。但他選擇了后者。
植物生長需要鉀、磷元素,但我國鉀、磷資源匱乏。武維華認(rèn)為改良植物磷鉀效率性狀是我國農(nóng)作物生產(chǎn)的重大需求,而研究植物磷鉀效率的分子遺傳及細(xì)胞生理機(jī)制又有一系列重要的科學(xué)問題。
從1996年開始,他帶領(lǐng)數(shù)名研究生開始了植物磷鉀高效及耐鹽突變體的篩選工作。針對每一性狀,數(shù)十萬株幼苗培養(yǎng)、觀測的實驗工作異常艱辛。
困難不僅來自實驗勞作,還不斷來自學(xué)生和一些同事的疑惑:“是否能篩選到我們希望得到的突變體?”武維華堅信,既然先前的許多研究已經(jīng)證明不同基因型植物的鉀、磷營養(yǎng)效率顯著不同,說明植物營養(yǎng)性狀是遺傳控制的,那就完全可能通過遺傳誘變改變親本材料的鉀、磷營養(yǎng)性狀。
前后共有五屆研究生參加該課題研究。10年艱辛之后,武維華團(tuán)隊最終發(fā)現(xiàn)了調(diào)控植物鉀營養(yǎng)性狀的重要機(jī)制,隨后又在植物磷高效研究方面獲得重要研究結(jié)果。
也許這時已經(jīng)有人樂觀地認(rèn)為,作物從此可以擺脫缺鉀困境。但武維華談到這份科研成果的應(yīng)用前景時卻非常謹(jǐn)慎:“可能在利用分子操作技術(shù)改良植物鉀營養(yǎng)性狀方面具有潛在應(yīng)用價值。”
2007年5月,中國農(nóng)大“博士講壇”上,他的學(xué)生陳利清等四名博士,講述了這篇文章背后的故事:“在這漫長的科研路上,不同年級、不同研究背景的人各有分工、各有側(cè)重,要使研究始終朝一個方向進(jìn)行,不同年級同學(xué)之間的通力協(xié)作、工作交接尤為重要。我們采取階梯式的交接法,保證實驗一直按最初的設(shè)計思路往下走,才取得了最后的成功。做科研也是互相促進(jìn)的過程,團(tuán)結(jié)的關(guān)鍵是我們注重協(xié)作,而不去計較一些細(xì)節(jié)上的事情。”
一本教材:打通理、農(nóng)、醫(yī)、師條塊分割
在中國,報考植物學(xué)相關(guān)專業(yè)研究生的考生大都要研讀一本書——《植物生理學(xué)》,這是中科院以及諸多知名高??佳兄付ㄓ脮?/p>
2008年,這本由武維華主編的書修訂再版,并再次暢銷。
介入教材編寫要從10年前的一次座談會上說起。那時,同其它教材一樣,植物生理學(xué)教材也一直沿襲理、農(nóng)、醫(yī)、師等劃分方法,分別使用各主管部門組織編寫的教材。座談會上,武維華批評這種現(xiàn)狀,認(rèn)為這種條塊分割的做法在一定程度上有悖于植物生理學(xué)作為生物學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的性質(zhì)。
科學(xué)出版社慧眼識英才,力邀武維華牽頭編寫新版《植物生理學(xué)》教材。
2000年起,武維華投入大量精力,歷時3年組織編成新版《植物生理學(xué)》教材。此書依據(jù)植物生理學(xué)的自身學(xué)科性質(zhì),在力求較全面地闡述基本概念和介紹基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,參考國際上當(dāng)時通行的植物生理學(xué)教材的章節(jié)框架和內(nèi)容,盡可能在內(nèi)容上反映國際上植物生理學(xué)領(lǐng)域的最新研究成果,使教材內(nèi)容達(dá)到在基礎(chǔ)性、通用性、先進(jìn)性、參考性等方面的統(tǒng)一。
該教材出版后已被大陸及港、臺多所大學(xué)和中科院研究生院采用,并被列入“21世紀(jì)高等院校教材”和“國家理科基地教材”。
婁成后院士欣然作序:“本書所選用的素材豐富……特別是在以往國內(nèi)常用教材的基礎(chǔ)上又增加了一些新的必要內(nèi)容,適合于新時期的植物生理學(xué)教學(xué)實踐。”
前北大校長許智宏院士贊許此書:“對逐步改變我國高等學(xué)校植物生理學(xué)教材一直按照理、工、農(nóng)、醫(yī)、師分類使用不同內(nèi)容版本的做法是一有益的嘗試。”
2006年,武維華又組織中青年骨干對教材進(jìn)行改編,在所有章節(jié)中都不同程度地適量增加了一些植物分子生物學(xué)的最新研究進(jìn)展。
初入學(xué)術(shù)殿堂之門的學(xué)子會因一本好教材受益終身,也會因一本糟糕的教材從此失去學(xué)習(xí)的興趣。在教材漫天飛舞的時下,編著一本好教材非常費勁。這一點,武維華也只是在著手編寫時才體會到:“編著一本教材可是真費勁?。?rdquo;
費勁也要做好。武維華從來都是以認(rèn)真的態(tài)度來做事。還是那次“博士講壇”上,他的學(xué)生說:“武老師會關(guān)注工作中的每一個細(xì)節(jié),在我們寫工作匯報、談問題的時候,他從來不放過我們?nèi)魏蔚囊粋€小錯誤,比如基因名稱的大小寫、正斜體,雜志名稱的寫法,甚至一個標(biāo)點符號等等。”
一封家信:“希望在有生之年還能看到你們回國服務(wù)”
1994年,武維華回國繼續(xù)任教中國農(nóng)大。還是7年前的那個講師職稱,沒有啟動經(jīng)費,沒有實驗室和儀器設(shè)備。老校長石元春院士詢問有什么困難,他回答“領(lǐng)導(dǎo)的困難肯定比我多,我自己努力想辦法解決”!他向其他老師借了3萬元科研經(jīng)費,與其他老師擠一間辦公室,開始了工作。
很長一段時間,許多人問他同樣一個問題:“你怎么就從美國回來了呢?”武維華的回答簡單而率真:“我媽想我,我想我媽唄。”這個自然流露卻又出乎意料的回答讓很多人疑惑不解。誰又能體會到,當(dāng)年父親家信中的一句話——“希望在有生之年還能看到你們回國服務(wù)”——曾讓他涕淚橫流。
“隋朝末年,當(dāng)?shù)匦⒆余嵟d‘割股奉母’,‘孝行聞于朝’。唐貞觀元年,唐太宗親賜“孝義”之邑名。……”武維華講起故鄉(xiāng)“孝義”之名的來歷時,有著發(fā)自內(nèi)心的自豪感,甚至是弘揚孝義的使命感。他有資格這么做,因為他的親身經(jīng)歷注解著故鄉(xiāng)之名。
愛父母才會愛祖國?;蛟S在他的價值觀里,孝是一切美好品德的起點。
今年9月的新學(xué)期,這位全國優(yōu)秀教師將為學(xué)生開一門新課,是關(guān)于學(xué)風(fēng)與科學(xué)道德的。
一樁農(nóng)事:“我們這行一輩子也許才能磨一劍”
在這個信息爆炸的時代,從網(wǎng)上找點關(guān)于武維華的信息卻并不容易。武維華坦言,自己極少接受媒體采訪。
他的理由很簡單:“我們這個行當(dāng)與別的不同,最需要的是靜靜地做事。……人家是十年磨一劍,我們這行一輩子也許才能磨一劍。”
與武維華聊天,你會發(fā)現(xiàn)他說的更多的是大農(nóng)業(yè)。“在這個行當(dāng)里,大家談得都是這個。”這個行當(dāng)指的是農(nóng)口。
“這個專業(yè)總歸與農(nóng)作物有些關(guān)系吧!”武維華這樣回憶當(dāng)年高考志愿的選擇。
也許,在農(nóng)村長大的孩子對涉農(nóng)專業(yè)有著天然的親近。
這一樁農(nóng)事看來早就注定。
吃飯事大,讓人揪心,卻不能頭腦發(fā)熱,科學(xué)精神必不可少。
科學(xué)精神絕不囿于小小實驗室,它是一種認(rèn)知世界的方式。
對當(dāng)前熱鬧的“降氮”問題,武維華持論謹(jǐn)慎:對于中國來講,涉及糧食增產(chǎn)的問題必須謹(jǐn)慎對待。如果減少氮肥,別的東西要跟上來。
他認(rèn)為糧食要增產(chǎn),但也要強調(diào)穩(wěn)產(chǎn)。因為增產(chǎn)會伴隨投入增加,污染增加。
在現(xiàn)代化迅猛推進(jìn)的當(dāng)下,中國要守住18億畝耕地“紅線”面臨巨大壓力。如何保障糧食安全同時又保護(hù)環(huán)境?武維華向鹽堿地“打起了主意”。他率領(lǐng)的團(tuán)隊在植物抗逆(耐鹽、旱)高效性狀相關(guān)基因的克隆與功能分析研究等方面正在積極開展研究工作,希望能為耐鹽堿作物品種培育做點貢獻(xiàn)。
談及我國大面積鹽堿荒地的應(yīng)用前景時,武維華小心地舉例:“比如一畝普通田可產(chǎn)糧食1000斤,那鹽堿地哪怕只產(chǎn)幾百斤也是有貢獻(xiàn)的,而且還會產(chǎn)生一定的生態(tài)效益。”
但是,身為科學(xué)家的武維華卻不僅僅將糧食安全寄托在技術(shù)進(jìn)步上,而將視野放得更開。2010年,作為全國政協(xié)常委,他在政協(xié)會議上提出“杜絕食物浪費是保證國家糧食安全的重要措施,轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式很大程度上有賴于改變不合理的生活方式”。(張于牧)