“生产需要什么技术,我们就要研究什么技术”

来源:中国青年报 时间:2019-12-23
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记者在中国农科院植保所见到陆宴辉时,他正在实验室里摆弄一只拇指大小的虫子。陆宴辉告诉记者,这是一种棉花害虫,叫棉铃虫。别看它不起眼儿,但危害不容小觑。

1992年,棉铃虫大爆发,造成我国棉花产量损失超过30%,直接经济损失超过100亿元,而当时全国的GDP才2.7万亿元。

与棉花害虫打了20多年交道的陆宴辉说,我国已记载的棉花害虫种类有300多种。为了了解每一片棉区的生产状况、熟悉每一种害虫的生活习性,陆宴辉一年中有大半年都在田间地头。棉花种到哪里,他就走到哪里。

在陆宴辉看来,科学研究不仅要“高大上”,也要“接地气”,“生产上需要什么技术,我们就要去研究什么技术,要用‘高大上’的科技手段,来服务农业发展、满足社会需求”。

田间地头的“棉花卫士”

“我们所做的工作就是针对棉花害虫的绿色防控技术,为提高害虫的防治能力提供科技支撑。”第五届中国青年科技工作者协会常务理事、中国农业科学院植物保护研究所副所长陆宴辉说,“如果没有现代科技支撑,农民看见害虫,首先想到的就是打药。但实际上,害虫防治,绝对不仅仅是打药。”

陆宴辉介绍,如果大量使用化学农药,会杀死害虫的天敌,也容易使害虫产生抗药性。同时,大量的农药进入土壤、水源等,还会影响田间的整个生态系统,导致农业生产安全、食品安全和环境安全得不到保障。

陆宴辉告诉记者,除了使用农药,对害虫的防治手段还有很多。

“比如昆虫需要取食,我们将害虫喜欢取食的植物中有特殊挥发性物质的部分鉴定出来,制成‘食诱剂’,利用气味吸引害虫并将其杀死。或者利用雌虫释放出的性信息素,制成‘性诱剂’来吸引雄虫,导致雌雄比失调,无法繁衍后代。”陆宴辉介绍,“除此之外,种植转基因作物,也是目前常用的害虫防治手段之一。”

陆宴辉提到的转基因作物,是将苏云金芽孢杆菌中可有效杀死害虫的BT蛋白基因,整合到作物基因组中,“就相当于作物自己生产出生物杀虫剂”。

据了解,目前转基因抗虫棉已在我国广泛种植。但种植转基因作物,也不是害虫防治的万全之策。

“因为它并不能杀死全部害虫,只能杀死可防治的靶标害虫,比如棉铃虫。”陆宴辉解释,“俗话说‘山中无老虎,猴子称大王’,棉铃虫被控制住了,其他的虫子就会多起来,此消彼长。害虫防治是一项长期的工作,需要时刻跟着产业实际和需求走。”

2010年前后,由于全国棉花种植布局调整,新疆成为最大的棉花产区,这给常年驻扎华北老棉区的陆宴辉出了一道不小的难题。

“新疆的棉花种植方式、栽培管理模式、昆虫发生种类等,跟华北地区都不一样。之前效果非常好的一些技术手段,到新疆不一定适用。”陆宴辉说。

为了解新疆的棉花害虫防治情况,陆宴辉跑遍了全疆的棉区,熟悉实际情况。从2013年起,陆宴辉干脆留在新疆农科院挂职锻炼,常年扎在一线。

“解决害虫防治难题就像治病,首先要把准脉,才能够提出有效的方案”。陆宴辉说,“这就需要我们坚持在农业生产一线,年复一年地开展田间研究与试验示范,了解生产、了解需求。”

新疆近年来大力推广的“林果+棉花”间作模式,也给陆宴辉带来了更大的挑战。

“果树种植的行距比较宽,为了更合理地利用土地、增产增收,当地将棉花种到果树中间。”陆宴辉介绍,“以前棉花地里只有棉花,现在棉花上的虫子能爬到果树上,果树上的虫子也可以爬到棉花上,这种情况下,害虫的防治体系就更加繁杂多变了。”

陆宴辉表示,要把棉花种植区中的全部作物都纳入到研究范围中。“过去我们研究棉田害虫的发生与防控,今后将会研究整个农田生态系统中所有作物上的害虫防控,这样能更符合新疆的农业特色与产业需求。”

“只做别人没做过的,重要的事”

“只做别人没做过的、重要的事”。多年前,巩金龙结束哈佛大学博士后研究,抱着这样的想法回国。他所从事的研究方向,此前在国内无人涉足。

如果说水可以代替一切能源,恐怕很难让人相信。但在巩金龙看来,这是有科学依据且可行的。

“我主要从事绿色能源化工研究,通过太阳能,把水和二氧化碳重新变成碳氢化合物,也就是传统燃烧反应的可逆过程。”巩金龙介绍,“这相当于人工树叶,通过人工催化的‘光合作用’,将水和二氧化碳重新变成燃料。”

巩金龙解释说:“比如我们的汽车,以前都是加汽油、柴油,或者靠电能。未来,通过太阳照一照,就可以把水和二氧化碳分解成氢气做燃料电池,来驱动汽车。”

但巩金龙坦言,目前这种转化的效率还很低,“现在可能只有1%,我们的目标是要达到10%。人工光合作用技术,可能还需要10年、20年或者更长时间,才真正能够让它的效率满足工业化要求,替代现有的煤炭、石油。”

巩金龙说:“我国现有的化石能源严重不足,相比于有限的化石能源,太阳能是取之不尽、用之不竭的。把太阳能转化为其他能源,是未来的国家战略需求。”

万事开头难,从0到1的过程中,往往异常艰辛。

“实验,失败,总结,调整,再实验。每天周而复始。为了一个材料体系的优化,就要失败几千次。”巩金龙坦言,“但科研中的失败是正常的,这是一项艰苦且没有捷径的工作,踏踏实实地做事才是唯一可能通往成功的道路。要坚忍不拔、有毅力、有必胜的信心。”

9年来,巩金龙团队承担了“863计划”项目、国家自然科学基金重点项目等10余项课题,已获中美发明专利32项,在《自然-通讯》《美国化学学会会志》等国际期刊发表论文150余篇。巩金龙作为首席科学家,还承担了国家重点研发计划试点专项首批项目“基于二氧化碳高效转化利用的关键基础科学问题”的研究。

巩金龙是第五届中国青年科技工作者协会常务理事、天津大学副校长,他希望,自己的研究成果能在未来切实得到应用、改变人们的生活。“未来,我依然会围绕这个方向,结合国家的实际需求和时代发展,把清洁能源研究一直坚持下去。”

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责任编辑:北平

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