娥江

本文主人公高利
高利是中國農業科學院植物保護研究所研究員,多年來,她腳踩泥土在麥田和實驗室忙碌,以科學妙招應對危害我國糧食安全的檢疫性病害、麥類黑穗病中危害最大且最難防治的小麥矮腥黑穗病,守護著我國小麥安全生產,將來自境外的疫病危害拒之國門外。
高利取得了巨大的科研成果,其頭上光環閃爍:榮獲第十三屆“中國青年女科學家獎,當選為2022年北京“最美科技工作者”,全國婦聯授予其2021年度“全國三八紅旗手”稱號,獲“第十二屆北京青年優秀科技論文評選一等獎”等多個獎項。
高利出生在陜西關中平原的一個農村家庭,那里耕種歷史悠久。鋤地拔草、播種施肥、翻曬稻谷……從小,高利就跟著父母下地干活,農事農諺填滿了她兒時的記憶。風調雨順收成好,母親將新打下來的麥子做成美食,和鄰居共享豐收的喜悅;如果遇上惡劣天氣或者病蟲害影響了收成,農民們就整年食不果腹。
高利上小學時,有一回家鄉的小麥遇上病害,鄉親們顆粒無收,只能啃紅薯充饑。危害糧食作物的病害,不僅牽動著千千萬萬糧農的心,也牽動著小高利的心。
父母希望女兒發奮讀書,有朝一日去大城市。從小懂事的高利學習刻苦勤奮,成績一直名列前茅。高考填報志愿時,高利只填了西北農林科技大學植物保護專業,老師和同學都感到很驚訝,問她為何要選擇農業?高利說:“我在農村長大、熟悉農業,最起碼地里的莊稼我都認識。希望自己學農后有能力防治農作物病害,讓鄉親們不再食不果腹。”
大學時,高利時常與老師、前輩們一起,到全國各地實習,認識各類農作物病蟲害。在此期間,她對專業的理解和熱愛與日俱增。
2001年7月,高利大學畢業。2007年7月,高利獲得中國科學院研究生院、中國科學院微生物研究所理學博士學位。之后,高利來到中國農業科學院植物保護研究所植物病蟲害生物學國家重點實驗室工作。她所在的研究組有兩個研究方向:小麥銹病和小麥矮腥黑穗病防治。
小麥銹病由銹菌引起,這種病發生區域廣、爆發性強、流行頻率高、危害大,威脅著我國小麥的生產安全。剛工作那4年,高利的大部分精力都用在攻克小麥銹病上,并研發出準確、快速早期診斷3種小麥銹菌的技術。
小麥矮腥黑穗病主要分布于美國、加拿大、俄羅斯等20多個國家,是麥類黑穗病中危害最大的檢疫性病害之一,能把小麥籽粒變成“白皮包子”,皮一碰就破,黑色孢子粉也隨之灑落。這些孢子在土壤里可存活10年甚至更久,遇到合適的條件就會萌發,再度侵染小麥。小麥感染這種病害后,嚴重時可減產75%~90%,甚至絕產。由感染矮腥黑穗病菌的小麥制成的食物或飼料,可能引起人畜中毒,即使被排泄出來,排泄物中殘存的孢子仍有生存能力。
只有做好植物檢疫,才能筑牢國門生物安全防線。我國是產麥大國,但每年仍需進口大量小麥,急需迅速、準確檢測和有效防治矮腥黑穗病的技術儲備。“守住這道防線,我們責無旁貸。”高利說。
小麥矮腥黑穗病菌的檢測當時主要依靠形態檢測法,通過識別病菌的形態差異來區分病原菌。這種方法依賴長期的經驗積累。
還有一種檢測手段是做萌發實驗,但即使在最適合的環境條件下,矮腥黑穗病菌的萌發也需約40天。高利說:“如果等萌發實驗做完再決定進口小麥的去向,就會影響通關效率。”
此外,由于矮腥黑穗病菌和網腥黑穗病菌、光腥黑穗病菌的IST基因序列一模一樣,傳統的基因檢測方法也無可奈何。
“由于研究小麥矮腥黑穗病的人少,文獻也少,相關研究基礎十分薄弱。加之它屬于檢疫性病害,用于研究的樣品也很有限。”高利說,在研究小麥矮腥黑穗病的初期,她感受到很強的挫敗感。
那時,高利感到很焦慮,“一般來說,小麥侵染銹病10天左右就會出現癥狀,然后就能開始研究。但小麥侵染矮腥黑穗病周期特別長,至少要5個月才出現癥狀,如果不提前檢測,等麥穗長出來才發現,很影響科研產出。”
為此,高利長期致力于小麥矮腥黑穗病的檢測監測、侵染機制、防控體系等方面的系統研究。“也是由于生長緩慢,這種病原菌在離體培養時特別困難。由于病癥出現晚,我們團隊僅是準備實驗材料就花費了很多時間。”但為了使人們有可能在第一時間發現病害,進而及時采取防治措施,將損失降至最低,高利始終堅持并鼓勵著自己的團隊成員們,一定要下苦心深入研究。
高利和團隊成員常年辛勤地“種”著矮腥黑穗病菌的菌絲。通過培養菌絲,確保培養室里一直供應著不同生長階段的菌絲,從而不間斷地提供研究樣品。“我們盡可能通過自身努力彌補短板、克服困難。”她說。
終于,在漫長的摸索中,高利和團隊在檢測方法上,研發出了簡便易行的檢測技術,用試劑盒、試紙條就可以快速檢測出病原菌;在侵染機制上,拓寬了長期以來的傳統觀點,明確了被病原菌侵染后小麥花藥和子房的異常發育;在防控技術上,儲備了可應急使用的化學藥劑、防控方法及可用于生物防治的菌株和防控體系。

高利在進行田間調查研究


目前在國際上,高利帶領的團隊成員在小麥矮腥黑穗病研究領域處于領先水平。2017年,高利被授予第十三屆“中國青年女科學家獎”。
近年來,高利嘗試研究可抵御小麥矮腥黑穗病的品種資源。“有了抗病菌品種,農民們就不用那么辛苦了。”高利說。
高利自我打趣說:“干這一行,讓我遠看像農民,近看是科學家。”小麥收獲時節,正值酷暑,各種病害也最容易被發現。憑借著使命感,高利常常和同事們頂著高溫奔走在各地的麥田里。為了防止鋒利的麥芒、暴曬的日光對皮膚造成傷害,他們就像普通的農人一樣,穿著長衣長袖。
每次出差,高利行囊中帶的最多的就是鞋子,她覺得走過泥濘的田地后泥巴沾在鞋底,在乘車或住酒店時會給服務人員增添額外的工作量。她曾有出差7天帶了7雙鞋子的“最高紀錄”。
2021年3月,高利被授予“全國三八紅旗手”的榮譽稱號。她說:“我只想當一個麥田里的守望者,我知道這有點異想天開,可我真正喜歡干的就是這個。”高利經常會收到一些小麥,有時裝在信封內寄來,有時裝在麻袋里寄來。“我經常去地里調研,認識了很多農民和農技人員。他們遇到疑似患上矮腥黑穗病的小麥,就會寄給我,讓我幫忙鑒定。還有些是海關拿不準的樣本,讓我幫忙檢測。”她說。
2022年,高利又收到各地農民寄來的病害樣本,她每次一收到樣本就立即放下手頭的事,盡快鑒定并給出防控建議。
除了小麥,高利還會不定期收到生病的瓜果蔬菜。有一次,新入實驗室的學生很高興地說:“高老師,有人送您花!”實驗室的師兄師姐檢查后才發現,那是幾盆生病發蔫的紅掌花。隨后,實驗室立刻開展鑒定并根據病害類型給花農提出了防控建議。
高利不知道免費提供了多少次咨詢,這項工作也成了她保留的社會服務性活動。“人們生病需要醫生及時救治,疑似小麥矮腥黑穗病的樣本也需要有效處置,我們有責任給農民提供專業的防控建議。”高利說。
除了在實驗室做研究,高利每年有近一半的時間在麥田工作。年年月月,高利憑借著使命感,守護著我國小麥的安全生產。她說:“路雖遠,行者至,事雖難,做則成。”
責編/高爽
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