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浙江大学教授用“雕虫小技”玩出了世界最高荣誉!
2019-12-18 17:31:00
浙江大学
作者:

  提到虫子你会想到什么?苍蝇?蚊子?还是蚂蚁?对浙江大学农业与生物技术学院教授刘树生而言,“虫子”代表的是一个异彩纷呈又充满光荣的世界。

  上个月,2019年美国昆虫学会年会在美国圣路易斯召开,刘树生当选会士,是今年我国唯一一位入选的科学家。

刘树生领取世界昆虫界最高荣誉

  从1984年留学回国任教至今,刘树生一直从事昆虫学科的研究工作,对不同种类的昆虫名类了如指掌,是个昆虫“达人”。

  小虫子玩出大成就

  世界昆虫学家的最高荣誉

  蝴蝶、天牛、飞蛾、甲虫、大兜虫……走进刘树生的办公室,扑面而来的是一个昆虫的世界。大大小小数十种标本、摆件“停”满了刘树生的桌面、柜子甚至墙面,俨然一个小型昆虫博物馆。

  65岁的刘树生两鬓微白,穿一件黑色夹克外套,胸前挂的卡包上还印着金色的米老鼠头像。他把玩着自己书架上、桌子上的昆虫标本和动物摆件,笑着说:“我就是爱玩儿呗。”

  可刘树生一“玩”便“玩”出了大成就。他当选的美国昆虫学会会士,全球每年只评选不超过10位。

  美国昆虫学会成立于1906年,证实“疟疾是靠蚊子传播”的英国生物学家罗纳德·罗斯,利用果蝇破译人类遗传“密码”的美国生物学家托马斯·亨利·摩尔根、赫尔曼·乔斯福·马勒,都曾是学会的一员。“会士”是学会授予世界昆虫学家的最高荣誉。

  刘树生从书架上取下一本小册子翻开,“这是学会给我的评价,他们认为我在蔬菜害虫治理方面做出了重大贡献。”

  蔬菜害虫治理是他这些年的一项主要工作,用捕食性甲虫等天敌遏制小菜蛾、蚜虫等害虫,从而减少虫害的影响。

  刘树生的另一项重点研究有关“超级害虫烟粉虱的入侵机制”。2007年,他以第一作者和通讯作者的身份,在国际顶级学术刊物《科学》上发表相关论文,这是中国昆虫学界的第一篇。

  控制农药,治理烟粉虱

  我们让农民挣了点小钱

  在刘树生的回忆里,上世纪90年代,报纸上常刊登“蔬菜吃死人”的新闻。“当时的农业生产,为消除害虫,农药使用泛滥成灾,造成在农产品上的大量残留。”

  1980年刘树生前往澳大利亚留学,看到那里的害虫生物防治做得很好,而当地的昆虫学家也在其中做了很大贡献。因此,刘树生也立志从事害虫防治工作。

  “所谓害虫,绝大部分并非在一开始就对农作物有害。人类对农作物进行基因选择,农田环境受到改变,才是导致一些昆虫成灾成害的关键。”刘树生解释道,人们在作物种植的过程中,会进行人工选择,即改良作物的性状或培育新品种。

  “这些新的作物,对我们人来说好看又好吃,对虫子也一样,也是好看又好吃的。”刘树生说,作物品质提升,会吸引虫子食用。一旦虫子过多食用了作物,“好”虫就变成了害虫。

  因此,刘树生的研究工作之一,就是合理控制农药用量,借助“天敌”来治理害虫。天敌是寄生或捕食其它昆虫的昆虫,如螳螂是蚜虫、黄粉虫等害虫的天敌,赤眼蜂是黏虫、棉铃虫等害虫的天敌。

  上世纪90年代,浙江省临海县一个蔬菜合作社在往日本出口西兰花的过程中,被检测发现农药残留严重超标。当地植保部门找到刘树生团队合作解决这一问题。

  经过田间调查和试验,刘树生团队发现,西兰花田里的茧蜂、蜘蛛和捕食性甲虫等,可作为天敌控制小菜蛾、菜青虫和蚜虫等害虫。

  “我们给出的策略是,在作物早期选用对天敌低毒安全、而对害虫高毒的选择性杀虫剂,提高天敌的相对数量,使其在作物生长的中后期控制害虫。”刘树生说,此后当地近3000亩菜田基本没有出现农药超标的现象。

  刘树生另一项研究的重点,与一种叫烟粉虱的小昆虫有关。烟粉虱直径仅1毫米,因1888年希腊昆虫学者首次在烟草上发现并记录而得名。

  上面照片中那个萌萌的黄白色体态的就是烟粉虱,看起来可爱却危害很大,被国际学术界称为“超级害虫”。它在带毒的植物上取食,获得植物病毒并携带在体内,能使棉花、番茄、烟草、木薯、甘薯等多种农作物受灾。

  2006年杭州余杭的新迪农场,农民发现大批番茄枯萎,就请刘树生去看看是怎么回事。

  取样回实验室检测后,刘树生团队得出了番茄田感染烟粉虱病毒的结论:原先蔬菜大棚用的隔离纱网孔洞太大,导致烟粉虱进入番茄田使其感染。

  “我们建议农场重新育苗,并且更改设置,使用孔洞更小的纱网,在保证菜棚温度和湿度的情况下,隔绝烟粉虱。”刘树生说,因此番茄田感染病毒的情况好转。2007至2010年全国许多地方由于番茄病毒减少了番茄种植,而浙江的番茄种植面积从25万亩增至30万亩,销路很好,“我们也算让农民们挣了点小钱。”

  刘树生办公室的隔壁邻居,就是个实验室,里面搭放着数十个用网纱制作的半透明养虫笼,每个笼子里放置一盆番茄苗。拿手电筒照射番茄叶的背光面,光晕下可以看到很多比芝麻粒还小的光斑,就是白色的烟粉虱。

  “别看它小,目前在我国有16个不同的种,在显微镜下都难以区分,需要通过分子标记才能辨别。”刘树生的实验室目前对烟粉虱的唾液腺、中肠等多个器官做着研究,以求探明烟粉虱传播病毒的分子机制,为研发高效的防控技术提供科学基础。

  对土地有感情,和虫子做朋友

  我们玩的是“雕虫小技”

  刘树生是湖南邵阳人,1972年高中毕业后,被分配回乡务农。

  “我生长在农村,又回乡务农三年,年年目睹害虫破坏庄稼,使作物严重减产。”因此他前往湖南农学院和当时的浙江农业大学学习,后又赴澳大利亚留学,立志从事害虫治理研究工作。

  1984年,刘树生回国后到浙大植保系任教,每周至少去一次田里,“数虫子,研究它们的一些规律,还把虫子捉回实验室解剖。”

  那时,年轻的刘树生研究蚜虫。体长最长不到两毫米的蚜虫,他一晚上能解剖几千头。这是他自豪的“雕虫小技”。

  那个研究虫子的刘树生,还给人留下“低级”的印象。当年他居住在浙大华家池校区,有一天在田里捉虫子时,被一位过路工人看到。那位工人惊讶于大学教授竟然还会下地捉虫子。

  “裁缝店的裁缝和巴黎服装设计师都是拿着尺子量这量那,他们的工作是不是很相似?但做出来的衣服却天差地别!”这是刘树生的回答。

  他打开柜门展示一张物种图。“大部人对昆虫的认识只停留在苍蝇和蚊子这样‘扰人’的虫子,其实不然,我们的生活很依赖昆虫。”他说,地球上已有命名的物种有近170万种,其中100万种是昆虫,25万种是植物。而在这些植物中,又有一半以上需要借助昆虫的授粉作用进行繁殖。

  刘树生说,昆虫学就是研究百万种虫子的分类、生物学原理、利用和防治的学科。

  在他办公室进门处,摆放着一只巨大的昆虫标本。“很多学生一见到它,就问我是不是蝴蝶。”刘树生有些无奈,“其实只要看触角,就很容易辨别出来,它是一种蛾子。蝴蝶触角的顶端膨大,而蛾子没有。”

  上面照片中一对漂亮的虫子,看起来很像蝴蝶,可是它们真实的身份是一对燕尾蛾。至少,他认为,这是昆虫学科最基础的知识,也是一个昆虫学科的学生最基本的能力。

  “但很遗憾,现在大家好像越来越觉得,任何知识都可以去网上查,亲身学习的欲望减弱,导致很多基本问题都不知道。”刘树生建议学生们经常反思自己的学习和生活方式,避免被手机绑架,不要浪费宝贵时光和学习机会。

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