刘树生在《科学》发表论文的前前后后

发布时间:2007-11-09来源:浙大资讯办编辑:周炜25238


    一种能让大片番茄地绝收的小虫名叫B型烟粉虱,身长约1毫米。1991年,《科学》杂志记者撰文描述它们给美国种植业造成的暴发性灾害,称它为“超级害虫”。10多年来,这种害虫没少在世界顶级杂志露脸:1999年,《科学》杂志报道它所传病毒病在全球各地暴发的情况;2006年,《自然》杂志以三个版面报道B型烟粉虱入侵的危害……然而,有关该害虫为什么能如此入侵横行的机制却一直困扰着科学家。2007年11月8日,《科学》杂志终于带来一个好消息,437437必赢注册昆虫所教授刘树生为第一编辑和通讯编辑的一篇论文,第一次破解了B型烟粉虱入侵的行为机制,使“超级害虫”入侵的核心机密披露于世。
    
    2万小时录像带中寻找线索
    
    《科学》对这项研究有一评价:“设计巧妙”。位于浙大华家池校区的昆虫科学楼内,刘教授带大家走进了他认为最体现“核心智慧”的一个实验室:研究人员用小型摄像机、支架、小磁铁、台灯、微虫笼等自行设计组装出一套装置,能24小时监控B型烟粉虱在植物上的所有行为,目前已记录下20000多小时的原始资料。这套装置对刘教授的研究立了大功。据了解,美国等地的科学家虽比我国科学家更早开展对烟粉虱行为机制的研究,但找不到好的办法详细观测它们在植物上的自然行为,研究进程非常缓慢。
    
    论文编辑之一、28岁的浙大博士生栾军波,主要负责烟粉虱交配行为的观察,即采集、观察和分析录像资料。“拍摄过程费尽周折。”栾军波说,这套观测录像系统刚设计出来时非常之不完善,很多环节要摸索设计改进。“由于大家需要连续观察记录烟粉虱在植物上的各种行为,而植物外形复杂且不断生长,烟粉虱活动频繁,开始拍摄的图像往往一时清晰,一时模糊,无法分析烟粉虱的行为,”栾军波说,“那样的观测记录是基本无效的。”刘教授随即与阮永明等同学对实验中每一步的细节进行分析,提出了改进的方案,再通过多次的组装、改进,得到现在的这套拍摄录像装置,终于可以连续几天观察记录自由自在状态下害虫们的真实行为。据说刘教授在澳大利亚CSIRO昆虫研究所做实验时,所长和副所长对它的精妙设计啧啧称奇,副所长还邀请爱好摄影的妻子前来“参观”。
    
    几年来,栾军波的大部分工作就是盯着电视机和电脑屏幕,以“快进”50倍的速度“浏览”一盒又一盒的录像资料,记录烟粉虱的各种行为和出现的时间,常常看到眼睛酸胀。他还养成一个习惯,每天三次准点去重新启动10台录像机,早上8点一次,下午5点一次,晚上10点一次。虽说枯燥,但栾军波说至少有两件事能让他体会到科研的乐趣:“一次是我通过观测录像预测出的烟粉虱产卵及卵受精比例,与实际的数据完全一致,说明观测系统很可靠,非常激动!二是自己观测的数据和一位师兄前期做的数据完全符合,说明这个实验是可以重复的。”栾军波告诉记者:“刘老师经常告诉大家,可以重复的试验才有科学意义。对于一些重要的试验结果,刘老师经常要求不同的同学予以重复试验,他也有时自己来重复这些试验。”
    
    浪漫的虫子,彪悍的虫子
    
    那么刘教授的乐趣在哪里呢?当给记者展示B型烟粉虱图片的时候,刘教授经常流露出陶醉的眼神。同事和学生说,他对虫子有发自内心的痴迷。刘教授和大家一起欣赏一张烟粉虱的图片,放大55倍后的虫子身形修长,全身呈通透的乳白色,有一对薄纱般的翅:“B型烟粉虱在求爱和交配过程中有很多有趣的细节,它们其实是非常‘romantic’的。”
    
    这次在《科学》发表的论文,可以说是揭示了B型烟粉虱如何通过“浪漫”的行为机制对本土烟粉虱构成强悍的“杀伤力”:当B型烟粉虱到达新的地域与土著烟粉虱共存,它们的交配频率会迅速增加,种群增长加快,同时,B型烟粉虱的雄虫又频频向土著烟粉虱雌虫求爱,干扰土著烟粉虱雌雄之间的交配,使后者交配频率下降压抑其种群增长。
    
    生物入侵现象是全球科学家热衷的现象之一,刘树生的这项发现首次揭示了昆虫界的一种生物入侵机制,《科学》杂志论文评审认为这一成果“具有开创性”,在论文印刷版面世前,提前在电子版的“科学特快”栏目刊登这一论文,并在“多媒体中心”醒目位置刊登刘树生教授的照片和相关采访录音。全世界的各大媒体纷纷在本周采访刘树生教授。
    
    P. J. De Barro:一个重要的合编辑
    
    采访过程中,每位记者都问到了这种超级害虫的防治方式。刘树生教授除了先容课题组在浙江苍南等地试行的清洁田园预备无病虫苗床综合防治技术外,特别提到了一位国外同行——澳大利亚CSIRO昆虫研究所的P. J. De Barro博士,他在利用寄生蜂、蜘蛛等天敌防治B型烟粉虱方面有着多年成功的经验,也是此次在《科学》所发表论文的第二编辑。
    
    两年前,刘树生教授在澳大利亚曾与Barro博士有过激烈的讨论,Barro博士当时手头有在澳大利亚昆士兰对B型烟粉虱10年野外调查的大量数据,正准备整理成论文发表。当他听刘教授先容了自己的研究思路后,放弃了立即发表论文的想法,愿意等刘教授完成中国部分的研究后,将自己数据补充进去。“他提供的数据大大提高了论文的系统性和说服力。”刘教授说。据先容,Barro博士计划明年来到中国,和我国专家开展一系列合作研究,把他用天敌治理虫害的方法带到中国。
    
    “请把信息带给农民朋友”
    
    刘教授的办公桌上,记者无意中发现一份他与浙大农学院周雪平教授联名起草呈给浙江某位领导的一封信。信中,两位科学家饱含忧虑地描述了烟粉虱在浙江省的危害现状,并做出虫灾今后将从东向西蔓延的预测,提出必须提高认识,采用正确的防治方法。“对病虫害的防治不能 ‘毛估估’了,但愿大家做的这些研究能让农民朋友理解,千万不要因为侥幸心理忽视防治,造成不可估量的损失。”
    
    “大家前几天刚去过台州,那边很多农户的番茄今年面临绝收,太令人痛心。”刘教授说,面对烟粉虱这种虫害,许多农民寄希翼于剧毒农药。“没有用,因为你可以杀虫,但是病毒进入植株,于事无补。”刘教授先容,课题组去年起针对番茄等作物提出了“清洁田园预备无病虫苗床、防虫网培育无虫苗、悬挂黄色胶板粘杀成虫、适时使用高效低毒农药杀灭害虫”的综合防控技术,并在温州苍南等地进行推广,不仅减少使用化学农药70%,而且可有效防治烟粉虱及其所传病毒对番茄的危害。“请把信息带给农民朋友,告诉他们正确的方法,是帮他们的大忙”。
    
    论文被《科学》接受以后
    
    栾军波说,得知论文被《科学》杂志初步接受,是今年十一长假的一天。“那时我正在实验室看书,刘教授在背后拍了我一下,激动地说‘栾军波,你明年按期毕业拿博士学位应该问题不大了,大家在《Science》上的论文成了。’然后大家双手紧紧握在了一起。”栾军波说,“当时我建议实验室的成员好好聚聚庆祝庆祝,这顿饭到现在还没吃。刘教授又忙于论文的进一步修改,很快根据《科学》杂志的意见对稿件进行了修改并发出,几天后就被正式接受了。这是他的一贯作风,要把事情做得尽量完美。”再接下来,新一轮的田间考察、国外烟粉虱专家的考察交流又占据了主要日程。
    
    实验室的22岁的硕士研究生林克克记得刘教授当时对她讲的一番话:“论文在《Science》发表,大家实验室的知名度提高了,对你们来说有一个很好的发展平台,你们到国外高水平大学去交流的机会会更多,要好好把握机会。”
    
    (周炜)
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