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康振生的院士之路:赤子情怀绿色梦

        2017年11月27日,旱区作物逆境生物学国家重点实验室主任康振生教授凭借强烈的事业心和严谨的治学态度,以其在小麦条锈病、赤霉病等重大病害发生规律、致病机理与防治技术研究等方面做出的突出贡献,步入中国工程院院士的殿堂,成为农业学部8名新当选院士之一。

        30多年来,在李振岐院士等老一辈工作基础上,康振生领导的小麦条锈团队始终围绕国家需求和国际前沿,引领团队科技创新,保障国家粮食安全。他自己也从风华正茂的青年成长为国内外知名专家,正可谓衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴。

李振岐与康振生

人生砥砺求奋进

        康振生1957年生于四川安岳,从小学到高中他都是出了名的“好学生”。1975年,18岁的康振生来到陕西安康石泉一个偏僻山村接受劳动锻炼再教育,并被任命为知青组组长,从又脏又累的修梯田、砍柴、养猪到买粮、做饭,春夏秋冬,寒来暑往,三年多激情燃烧的知青岁月,繁重体力的透支和历练,造就了康振生不畏艰难、勇于探索的性格,也让他在广袤的田野上萌发出依靠科学助农增产增收的夙愿。

        1977年恢复高考后,作为“文革”后的首届大学生,带着兴奋和憧憬,康振生考入我校植物保护专业。一次,李君彦老师在“植物病理学”课堂讲到一片健康的海棠叶子如何被病菌侵染危害致死的过程,引发了康振生对专业的浓厚兴趣和对植物病害深入探索的决心。1981年,康振生以优异的平时成绩和毕业论文年级第一名战绩,成为招生制度改革后学校首届研究生,师从我国著名植物病理学家李振岐教授,开始了科研生涯。

        在李振岐带领下,康振生多次到甘肃陇南、陇东、陕西关中小麦条锈病发生重点地区开展调查。他们坐火车、乘汽车甚至搭手扶拖拉机,翻山越岭,艰难跋涉。累了,随便找个地方歇歇脚;饿了,就在农民家里或单位中找口饭吃。密集的调查,反复的论证,从数千个分析材料和染病小麦植株上,通过大量分析实验与田间接种,在国内首先发现严重危害我国小麦主要品种的条锈菌新致病菌系,并对该菌系的发展趋势和危害性作了准确预测,提出的防治策略和解决途径被农业生产部门采纳,对防止和减轻小麦条锈病的危害起到了重要指导作用。该成果1987年获陕西省科技进步三等奖。

树高千尺不忘根

        随着对条锈病认识的加深,康振生把视野聚焦在国外。1988年,作为最早的联合培养博士生,他赴小麦锈病研究处于国际领先地位的加拿大农部温尼伯研究所完成学位论文。他格外珍惜留学机会,利用一切可以利用的时间做实验,学习国外先进技术。

        1991年1月,康振生《小麦条锈病菌和秆锈菌超微结构和细胞化学的研究》博士论文顺利通过答辩,成为我校与加拿大联合培养的首名博士。怀着报效祖国的一腔热情,康振生回到了熟悉的母校。凭借扎实的研究功底和实力,1991年被破格晋升为副教授,1994年破格晋升为教授。此后,他主编的《植物病原真菌的超微结构》和《植物病原真菌超微形态》两本专著先后出版,用800余幅照片首次系统地记录了我国200多个主要植物病原真菌各大类群的超微结构和超微形态特征。

        1997年3月,康振生以其出色的植物病原真菌细胞学研究结果,被德国霍恩海姆大学布赫奈尔教授邀请赴德国开展合作研究。一有时间,康振生就泡在电子显微镜前,用同事的话说,电镜简直成了康振生的“恋人”。一次,为了测知胶体金加热试验结果,他一直做到第二天凌晨3点。时间长了,不仅协助他工作的实验员请求他休假,就连德方教授见了他的第一句话也是:“必须休假。”

        康振生以自己的勤奋和认真赢得了德国同事的尊重,同时指导德国博士研究生开展工作。虽然远在国外,但他通过电子邮件与学校保持着密切联系。在德国完成的学术论文,他总要注上母校的名字。1998年,他专程回国帮助植物保护一级学科点准备申报材料。学校合并组建之初,康振生再次放弃德国的优越生活和良好的科研平台,带着对母校的深深眷恋,回到了母校。就像1990年放弃定居绿卡从加拿大归来一样。惟一不同的是,与他一起归来的还有妻子和已经上小学的儿子。临行前,德方教授真诚地告诉他:“我们欢迎你随时来德国开展研究。”

康振生在德国开展合作研究

里程碑意义的成果

        被称为“小麦癌症”小麦条锈病是一种通过空气传播的低温真菌病害,是世界小麦生产的主要公敌之一,常造成小麦减产10%到30%,严重时甚至会导致小麦绝产。

        多年来,康振生带领团队以病原真菌与寄主小麦的互作关系为主攻方向,从组织学、细胞学、分子细胞学及分子生物学等方面寻找到底是什么原因导致了小麦条锈菌年年频繁变化,而且变化总在中国西北地区发生?

        2010年,美国科学家通过实验室接种发现,小檗上出现小麦条锈病,最后得出了小檗在小麦条锈菌的有性生殖与病害流行中不起作用的结论,这条消息引起了康振生的高度关注。

        小檗是一种枝干上带有小针刺的落叶灌木,在我国南北均有栽培。但我国科学家过去验证发现,无论秆锈菌叶锈菌还是条锈菌都在小檗上不起作用。

        为了查清小麦条锈病越夏区小檗的种类,康振生带领团队成员踏遍甘、陕、川、云四省山山沟沟,坚持对小麦条锈病发生情况进行考察,经过大量田间跟踪调查研究,寻找自然条件下的小麦条锈菌在小檗上安营扎寨传宗接代的证据,运用先进的科技手段进行试验,最终获得了重大发现:有性生殖是我国条锈菌致病性变异的主要途径。小麦条锈菌正是在广泛分布于西北山区的灌木树叶——野生小檗上“生儿育女”,才使得新一代病菌成为小麦品种的“杀手”。2017年8月26日,研究成果发表在国际顶级学术期刊《植物病理学年评》,在国内外引起广泛关注。澳大利亚科学院院士 Robert McIntosh教授指出,自然条件下条锈菌有性生殖的发现在小麦条锈病研究历史上具有“里程碑”式意义,团队也被国际同行赋予了“杨凌小组”的美誉。

康振生在东南窑

保障小麦生产安全

        陇南“越夏易变区”是我国条锈病菌源基地和病菌毒性变异的关键地带,每年病菌借助高空气流从该区域逐渐向广大的黄淮海麦区传播,引起全国病害大流行,是病害防治上的重点与难点。

        作为国家小麦产业技术体系岗位科学家和功能实验室主任、陕西省植保专家团团长、陕西省小麦产业技术体系岗位科学家,康振生每年都参与相关产业病害调研、调查,积极为当地与中央政府部门科学决策提供依据。根据多年来研究结果,康振生带领团队提出了“重点治理越夏异变区,压低初始菌源量,延缓病菌变异速率,阻断病菌跨区传播,控制全国条锈病流行”的分区防控策略,并研发出了针对性防治技术,构建了病害综合防控体系,保障了我国小麦生产安全。

        康振生团队建立了小麦条锈病异地测报技术系统,病害预报准确率达90%以上。构建了以“作物结构调整、抗病品种布局、药剂拌种、冬孢子隔离、小檗处理”等为措施的“越夏易变区”治理技术体系,使“越夏易变区”初始菌源量减少40%,新小种出现频率降低50%,抗病品种使用年限延长3-5年,对全国条锈病有效控制发挥了关键性作用。与有关单位联合构建的“中国小麦条锈病菌源基地综合治理技术体系”在我国12省(市)大规模应用,成效显著,全国条锈病发生面积降低50%,每年挽回小麦损失20亿公斤以上,年均增收节支达 40亿元,2012年获国家科技进步一等奖,是我国近60年来植物保护学科获得的国家最高成果奖励。

        全球锈病协作组织负责人、美国康奈尔大学著名植物病理专家Ronie Coffman教授赞誉说:“中国的防治技术可以成为国际小麦条锈防治的模板”,康振生先后被邀请到肯尼亚等第三世界国家进行生产防治指导,将锈病防治的“中国模式”推广到世界。

        此外,康振生带领团队揭示了小麦赤霉菌的侵染途径与致病机理,明确了赤霉病防治的关键时期,构建了赤霉病综合防治技术体系,在我国长江中下游和黄淮麦区广泛应用,在赤霉病大流行防治中发挥了关键作用,年均挽回小麦损失28亿公斤,相关成果2010年获国家科技进步二等奖。

打造科研“康之队”

指导学生

        多年来,康振生带领团队围绕小麦条锈病开展基础与应用基础研究,从生产上寻找发现病害防治的问题——病菌变异导致的品种抗病性丧失,到实验室设计实验解析病害防治基础理论,再用于生产实践指导病害防治。

        从进入实验室开始,康振生就要求研究生围绕小麦条锈病可持续控制的主线,制定明确的研究目标,鼓励研究生自己选题并设计方案。他说:“要引导学生关注学科前沿,独立思考,并在过去工作基础上站高望远,突破创新,最终有新发现、新见解和新突破。

        在康振生的团队中,没有“慵懒松散”的字眼,唯有“严谨求精”的追求。“做事情可能有结果,也可能没结果,但不干事情永远没有结果。” 他要求团队做到的“白加黑,五加二”,自己率先垂范。团队中师生相互讨论、甚至就某些学术问题展开激烈争论已是常态。不论是实验研究内容、方案、具体细节,乃至实验的失败和成功,研究生都要和康振生交换意见。讨论中,大家碰撞火花,创新思维,有时候不知不觉就到深夜。王晓杰教授说,为了讨论一个实验,我们经常会从晚上7:30一直持续到12点,几次和康老师走出科研楼时,楼门已经关闭了。

        而每年的团队联欢会、运动会上,康振生也一改平日的严肃,尽情地放松,唱歌、运动、表演节目样样少不了他。在轻松愉快的氛围中,师生们的感情更近了。

        教育贵于熏习,风气重在浸染。无论再忙,早上去东南窑、晚上去实验室已成为康振生每天的“例行公事”。他定期和研究生座谈,了解科研进度,并将自己了解的最新科研进展反馈给学生。康振生的率先垂范,带出了一支被业界誉为科研精锐之师的“康之队”。他先后培养博士研究生50多人、硕士生100多人,其中王晓杰博士论文被评为2011年“全国优秀博士学位论文”,3人获教育部“博士研究生学术新人奖”;科研成果多次发表在《自然通讯》《植物病理学年鉴》《新植物学家》《分子植物》《植物生理学》《分子植物与微生物互作》《植物病理学》等国际著名杂志上。

        康振生先后获国家科技进步一、二、三等奖各1项,陕西省科学技术一等奖2项;发表论文272篇,其中SCI收录118篇,出版著作与教材15部,他引3537次,连续三年被Elsevier 评为中国农业与生物科学高被引学者;先后入选国家新世纪百千万人才工程,获教育部长江学者、全国模范教师、全国先进工作者、全国优秀博士学位论文指导教师、宝钢优秀教师特等奖、全国优秀科技工作者等荣誉。

        “揭示条锈菌毒性变异的遗传与分子机理工作才拉开序幕,而这也将成为国际研究的热点。” 业无止境,任重道远。在通向未来的奋斗之路上,康振生依然行色匆匆。展望未来,康振生教授踌躇满志:“我是从麦田里走出来的院士,必将不忘初心,回归麦田,继续坚守田野科研攻关,同时培养好年轻人,让他们做出更有价值的科研成果。”

康振生在课堂上与学生互动