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武維華院士的五個(gè)“一”


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(guó)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(guó)科學(xué)院院士。2010年加入九三學(xué)社?,F(xiàn)任中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授,植物生理生化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授,國(guó)家自然科學(xué)基金委生命科學(xué)部主任,第十一屆全國(guó)政協(xié)常委等職。長(zhǎng)期從事植物鉀、磷營(yíng)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(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、花粉萌發(fā)和花粉管生長(zhǎng)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(guó)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(hào)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(gè)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(yùn)的人在這所重點(diǎn)中學(xué)相遇。前者是來(lái)此下放改造的知識(shí)分子,他們?cè)臼翘捅本┮恍┲袑W(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(gè)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(shí)值所謂“修正主義教育路線(xiàn)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(mén)功課成績(jī)優(yōu)秀,并在課外跟隨老師學(xué)習(xí)音樂(lè)和繪畫(huà)知識(shí)。高中畢業(yè),武維華回村務(wù)農(nóng),其間教過(guò)小學(xué)、中學(xué),當(dāng)過(guò)宣傳員,做過(guò)編導(dǎo)。他多才多藝,聰明好學(xué),但沒(méi)可能被推薦上大學(xué),因?yàn)樗淖娓冈粍潪榈刂鳌?/p>

但大變革的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。1977年,全國(guó)恢復(fù)高考。

武維華得知消息時(shí),已臨近考試。沒(méi)有課本,因?yàn)橘Y源匱乏;沒(méi)有時(shí)間,因?yàn)榻M織不批假。“裸考”——用這個(gè)當(dāng)下時(shí)髦的詞語(yǔ)來(lái)描述武維華未經(jīng)復(fù)習(xí)的高考也許并無(wú)不適。

高考成績(jī)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(guò)。因?yàn)?,這位老師在武維華上大學(xué)后,還在多方打聽(tīng)他各方面的表現(xiàn)。

如果對(duì)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?yàn)槭撬麑⑦@個(gè)未來(lái)科學(xué)之星領(lǐng)進(jìn)了大學(xué)之門(mén)。

大學(xué)四年,武維華努力學(xué)習(xí),并參與科研項(xiàng)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?jiàn)涑珊笤菏俊?991年獲美國(guó)新澤西州立大學(xué)博士后到哈佛大學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室從事博士后研究。

一篇文章:十年鑄就,發(fā)表于國(guó)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(yùn)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(hào)感受器CBL1和CBL9的正向調(diào)控。在植物中過(guò)量表達(dá)CIPK23、CBL1或CBL9基因以增強(qiáng)AKT1的活性,能顯著提高植株對(duì)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(duì)這一重要研究成果,同時(shí)還發(fā)表了國(guó)際同行對(duì)此項(xiàng)工作的高度評(píng)價(jià)。

取得這一重要研究成果的背后是十多年科學(xué)研究的堅(jiān)守與創(chuàng)新。

1994年9月,武維華舉家回國(guó)。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(guó)家需求從頭做起?前者輕車(chē)熟路,容易在較短時(shí)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(zhǎng)需要鉀、磷元素,但我國(guó)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(guó)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(wèn)題。

從1996年開(kāi)始,他帶領(lǐng)數(shù)名研究生開(kāi)始了植物磷鉀高效及耐鹽突變體的篩選工作。針對(duì)每一性狀,數(shù)十萬(wàn)株幼苗培養(yǎng)、觀(guān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)工作異常艱辛。

困難不僅來(lái)自實(shí)驗(yàn)勞作,還不斷來(lái)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(jiān)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(yíng)養(yǎng)效率顯著不同,說(shuō)明植物營(yíng)養(yǎng)性狀是遺傳控制的,那就完全可能通過(guò)遺傳誘變改變親本材料的鉀、磷營(yíng)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(duì)最終發(fā)現(xiàn)了調(diào)控植物鉀營(yíng)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(shí)已經(jīng)有人樂(lè)觀(guān)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(shí)卻非常謹(jǐn)慎:“可能在利用分子操作技術(shù)改良植物鉀營(yíng)養(yǎng)性狀方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值。”

2007年5月,中國(guó)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(zhǎng)的科研路上,不同年級(jí)、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(gè)方向進(jìn)行,不同年級(jí)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(shí)驗(yàn)一直按最初的設(shè)計(jì)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(guò)程,團(tuán)結(jié)的關(guān)鍵是我們注重協(xié)作,而不去計(jì)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(guó),報(bào)考植物學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)研究生的考生大都要研讀一本書(shū)——《植物生理學(xué)》,這是中科院以及諸多知名高校考研指定用書(shū)。

2008年,這本由武維華主編的書(shū)修訂再版,并再次暢銷(xiāo)。

介入教材編寫(xiě)要從10年前的一次座談會(huì)上說(shuō)起。那時(shí),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(mén)組織編寫(xiě)的教材。座談會(huì)上,武維華批評(píng)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程的性質(zhì)。

科學(xué)出版社慧眼識(shí)英才,力邀武維華牽頭編寫(xiě)新版《植物生理學(xué)》教材。

2000年起,武維華投入大量精力,歷時(shí)3年組織編成新版《植物生理學(xué)》教材。此書(shū)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(shí)的基礎(chǔ)上,參考國(guó)際上當(dāng)時(shí)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(guó)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(tái)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(guó)家理科基地教材”。

婁成后院士欣然作序:“本書(shū)所選用的素材豐富……特別是在以往國(guó)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(shí)期的植物生理學(xué)教學(xué)實(shí)踐。”

前北大校長(zhǎng)許智宏院士贊許此書(shū):“對(duì)逐步改變我國(guó)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(lèi)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(duì)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(mén)的學(xué)子會(huì)因一本好教材受益終身,也會(huì)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(shí)下,編著一本好教材非常費(fèi)勁。這一點(diǎn),武維華也只是在著手編寫(xiě)時(shí)才體會(huì)到:“編著一本教材可是真費(fèi)勁啊!”

費(fèi)勁也要做好。武維華從來(lái)都是以認(rèn)真的態(tài)度來(lái)做事。還是那次“博士講壇”上,他的學(xué)生說(shuō):“武老師會(huì)關(guān)注工作中的每一個(gè)細(xì)節(jié),在我們寫(xiě)工作匯報(bào)、談問(wèn)題的時(shí)候,他從來(lái)不放過(guò)我們?nèi)魏蔚囊粋€(gè)小錯(cuò)誤,比如基因名稱(chēng)的大小寫(xiě)、正斜體,雜志名稱(chēng)的寫(xiě)法,甚至一個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等等。”

一封家信:“希望在有生之年還能看到你們回國(guó)服務(wù)”

1994年,武維華回國(guó)繼續(xù)任教中國(guó)農(nóng)大。還是7年前的那個(gè)講師職稱(chēng),沒(méi)有啟動(dòng)經(jīng)費(fèi),沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備。老校長(zhǎng)石元春院士詢(xún)問(wèn)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(wàn)元科研經(jīng)費(fèi),與其他老師擠一間辦公室,開(kāi)始了工作。

很長(zhǎng)一段時(shí)間,許多人問(wèn)他同樣一個(gè)問(wèn)題:“你怎么就從美國(guó)回來(lái)了呢?”武維華的回答簡(jiǎn)單而率真:“我媽想我,我想我媽唄。”這個(gè)自然流露卻又出乎意料的回答讓很多人疑惑不解。誰(shuí)又能體會(huì)到,當(dāng)年父親家信中的一句話(huà)——“希望在有生之年還能看到你們回國(guó)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?dòng)诔?rsquo;。唐貞觀(guān)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(lái)歷時(shí),有著發(fā)自?xún)?nèi)心的自豪感,甚至是弘揚(yáng)孝義的使命感。他有資格這么做,因?yàn)樗挠H身經(jīng)歷注解著故鄉(xiāng)之名。

愛(ài)父母才會(huì)愛(ài)祖國(guó)?;蛟S在他的價(jià)值觀(guān)里,孝是一切美好品德的起點(diǎn)。

今年9月的新學(xué)期,這位全國(guó)優(yōu)秀教師將為學(xué)生開(kāi)一門(mén)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(gè)信息爆炸的時(shí)代,從網(wǎng)上找點(diǎn)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(fǎng)。

他的理由很簡(jiǎn)單:“我們這個(gè)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(huì)發(fā)現(xiàn)他說(shuō)的更多的是大農(nóng)業(yè)。“在這個(gè)行當(dāng)里,大家談得都是這個(gè)。”這個(gè)行當(dāng)指的是農(nóng)口。

“這個(gè)專(zhuān)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(zhǎng)大的孩子對(duì)涉農(nóng)專(zhuān)業(yè)有著天然的親近。

這一樁農(nóng)事看來(lái)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(shí)驗(yàn)室,它是一種認(rèn)知世界的方式。

對(duì)當(dāng)前熱鬧的“降氮”問(wèn)題,武維華持論謹(jǐn)慎:對(duì)于中國(guó)來(lái)講,涉及糧食增產(chǎn)的問(wèn)題必須謹(jǐn)慎對(duì)待。如果減少氮肥,別的東西要跟上來(lái)。

他認(rèn)為糧食要增產(chǎn),但也要強(qiáng)調(diào)穩(wěn)產(chǎn)。因?yàn)樵霎a(chǎn)會(huì)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(guó)要守住18億畝耕地“紅線(xiàn)”面臨巨大壓力。如何保障糧食安全同時(shí)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(duì)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(kāi)展研究工作,希望能為耐鹽堿作物品種培育做點(diǎn)貢獻(xiàn)。

談及我國(guó)大面積鹽堿荒地的應(yīng)用前景時(shí),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(huì)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(kāi)。2010年,作為全國(guó)政協(xié)常委,他在政協(xié)會(huì)議上提出“杜絕食物浪費(fèi)是保證國(guó)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(lài)于改變不合理的生活方式”。(張于牧)