陳文新：為“中華根瘤菌”正名

何志勇

1、“生命”從五十歲開始

土壤微生物學家李阜棣是陳文新的“老學弟”。1949年，他們在武漢大學農學院（1952年與湖北農學院等合并成立華中農學院）相識，陳文新是比李阜棣早一年入學的學姐。

“那時候，陳文新在農學院還是很有名的。”1951年5月初，陳文新收到了毛主席的親筆信。“當時，很多同學都看了這封信。”李阜棣記得很清楚，“毛主席在信中說，希望你們姊妹們努力學習或工作，繼承你父親的遺志為人民國家的建設服務。”

同學們這時才知道：陳文新的父親陳昌（字章甫）是中國共產黨早期湖南學運和工運的領導者之一，也是毛主席當年在湖南第一師范求學時的同窗摯友。

1952年大學畢業后，陳文新留校，在華中農學院土壤農化系任助教。第二年，她獲得蘇聯留學名額。在北京預科學習后，于1954年9月底赴蘇聯季米里亞捷夫農學院學習土壤微生物學。1959年，學成回國，陳文新進入北京農業大學。

“文革”結束恢復工作，陳文新選擇了“既艱辛耗時又偏僻生冷”的研究——根瘤菌。

早在1936年，陳文新的老師陳華癸就在英國洛桑試驗站研究豆類—根瘤菌共生固氮，他深知這項研究的艱苦。

“這是一項很細致、繁瑣的工作。”同為陳華癸的學生，李阜棣記得恩師鼓勵學姐時說：“研究這個，你就要坐冷板凳，要吃苦！”

“根瘤菌是老掉牙的問題，有什么好做的？”同事們對此也不感興趣。但陳文新下了決心，于是，陳華癸送給她四個字“安貧樂道”。

“1978年是科學的春天，我的科學‘生命也是從快50歲才開始的！”2018年夏天，陳文新回憶起自己的科學歷程，不無感慨：“過去那個年代耽誤的時間太多了，現在國家發展得多好啊，科學研究條件多好啊！”

2、敢于和國際權威“較真兒”

從上世紀80年代初開始，陳文新帶領學生、組織同行，開始廣泛調查采集豆科植物根瘤菌——它能夠為農田生態系統提供其所需80%的氮，并改良土壤結構。

1988年，經過8年枯燥、繁瑣的重復性實驗，陳文新發現了一個新屬。這是人類發現的第四個根瘤菌屬，也是第一個由中國學者發現并命名的根瘤菌屬——“中華根瘤菌”（Sinorhizobium）。

陳文新能吃苦，也敢于和國際權威“較真兒”，修正了國際學界一些傳統觀點。100多年來，根瘤菌的“宿主專一性”被視為其重要特性。陳文新的研究證明，一種植物可與多種根瘤菌共生，上述傳統觀念不能準確歸納根瘤菌與豆科植物共生關系。

很長一段時間，國際學者認為“多樣的根瘤菌共生機制與根瘤菌的物種系統發育歷史無關”。陳文新團隊在2012年研究發現，在根瘤菌適應共生互作和其他環境條件的過程中廣泛調用了系統分支特有的基因，這個過程受著根瘤菌物種形成機制的調控，而這個過程本身也可能就是根瘤菌物種形成與分化的重要途徑。1998年，陳文新受邀與美國學者L.D.Kuykendall共同撰寫《伯杰氏系統細菌學手冊》第二版中根瘤菌篇章。編寫過程中，L.D.Kuykendall卻又邀請他人參與，并否定當時根瘤菌/土壤桿菌分委會認同、國際學界認定的根瘤菌分類新體系，將中華根瘤菌屬等四個屬合并為一個屬Rhizobium——這無疑否定了過去幾十年根瘤菌分類學家研究的成果。

陳文新堅決反對，拒絕署名并向根瘤菌/土壤桿菌分委會和《伯杰氏系統細菌學手冊》編委會通報。最終，L.D.Kuykendall的錯誤意見被否定，他不得不向陳文新道歉。

“中華根瘤菌屬，能夠得到國際學術界的接受和認可，很不容易。”10月10日，新西蘭梅西大學教授張學賢在微信群里感慨說，“不僅僅是名字中的‘中華，還涉及一個重要模式菌種的相應改名。”當時，已有模式菌種（Rhizobium meliloti）命名在前，中華根瘤菌屬的命名，無疑是讓“‘老子跟著‘兒子改”。“世界規則如此，這種事還經常發生。”

數十年嚴謹的研究，讓陳文新有了這份“較真兒”的自信。

3、十年里四份建議書

綠色發展，世界潮流。陳文新希望廣泛發揮根瘤菌的固氮作用，減少化肥大量使用造成的環境污染，提高土壤肥力，改善生態環境。

1999年，73歲的陳文新聽到國家“西部大開發”的號令后，邀請幾位科學家共同上書國家有關領導和部委，建議將“根瘤菌—豆科植物共生體系”納入西部種植計劃，讓小豆科在西部大開發退耕還林還草中發揮大作用，并在西部開展了較大規模的牧草種植接種根瘤菌試驗。

2006年，當發現豆科與禾本科植物間作能克服“氮阻遏”，促進豆科植物更多結瘤固氮后，陳文新又與多位院士聯名向中央提出《合理利用農作物種植體系減少化肥污染》的建議。這期間，陳文新團隊等進行了牧草和大豆品種的高效根瘤菌篩選和多地區的田間小區試驗，增產效果很好。

2012年，黨的十八大提出“把生態文明建設放在突出地位”——這讓陳文新深受鼓舞。她又與10位院士聯名向中央上書，提出建立“國家級生物固氮工程技術研究中心”的建議。

80多歲時，陳文新還四處奔波，宣傳推廣根瘤菌。她的書桌上，常常擺放著兩份報紙——《中國農大校報》和《中國科學報》，時時關注著學校發展和科學前沿。

2013年11月，陳文新在《中國科學報》發表建議書，呼吁《發展新型無廢棄物農業，減少面源污染源》，提出“有機肥與化肥結合，種地與養地結合;充分利用生物固氮，減少氮肥用量;豆科與其他作物間套輪作，發揮生物間互惠作用;豆、禾間作混播，發展草地農業”等建議，希望為實現我國綠色農業可持續發展和改善城鄉人民生活環境提供可靠保證。

陳文新用半生的勤謹研究，帶領中國根瘤菌分類研究進入了新時代，她曾說：“我過去做的是基礎工作，理論要為實踐服務，我不能讓那么多株菌老死在庫里……希望為減少氮肥使用、改良土壤、改善生態環境和農、林、牧業持續發展盡一份力量。”

陳文新心語

我是農村長大的，對農村和農民的情況比較了解，覺得中國的農民很苦，農業比較落后，所以想學農。

我們對根瘤菌的認識還是很不夠的，但在研究過程中認識不斷提高，新問題也不斷出現，從而研究領域不斷拓寬，又進一步獲得新的認識，這就是不斷的積累，不斷的創新。

對自然現象的研究必須從大量的資源入手，先獲得它最基礎的信息，結合其生態環境，多方分析，逐步深入，最終才能對它有本質的認識，才能有更多理論和技術的創新。

農業需要可行的技術方案來降低生產中對化肥、農藥的依賴，從而構建起支撐我國人與自然和諧相處，永續發展的生態與環境基礎。

我過去做的是基礎工作，理論要為實踐服務，我不能讓那么多株菌老死在庫里……希望為減少氮肥使用、改良土壤、改善生態環境和農、林、牧業持續發展盡一份力量。

陳文新（1926年9月23日～2021年10月7日），中國科學院院士，土壤微生物及細菌分類學家，中國農業大學生物學院教授、博士生導師，主要從事根瘤菌分類與應用研究。她一手創立的“中國農大根瘤菌研究中心”成為我國現代根瘤菌分類學的開拓者，引領我國的根瘤菌分類研究進入世界先進行列。