把毕生心血献给天然橡胶科研事业
——“橡胶夫妻”郝秉中和吴继林研究员事迹报告
2004年9月7日,国际橡胶研究与发展委员会(IRRDB)主席坡拉沙在昆明将两枚IRRDB橡胶杰出研究金奖授予了我的导师、国际著名橡胶研究专家郝秉中先生和吴继林先生,以表彰他们在橡胶树细胞学研究方面做出的杰出贡献。该金奖是国际橡胶研究领域的最高奖。
郝秉中先生和吴继林先生是我国天然橡胶研究的第二代科学家的代表。两位先生与他们的同事继承和发展了老院长何康、黄宗道等老一辈科学家开创的热作科研事业。两位先生热爱自己从事的天然橡胶研究工作,踏踏实实、刻苦钻研,在橡胶树栽培的生物学基础研究方面做出了重要贡献。同事们高度评价两位先生他们的研究工作,也十分赞赏他们努力工作、诚恳待人的精神。有人称他们是“热作两院”的“橡胶夫妻”,也有人赞扬他们为宝岛新村(热作两院所在地)的“居里夫妇”。
一、投身热作科研事业
郝秉中先生和吴继林先生是四川大学生物系植物学专业的同班同学。1959年大学毕业后,吴继林先生被分配到北京农业大学(现中国农业大学)当教师,郝秉中先生到北京大学生物系读研究生。1964年郝秉中先生研究生毕业,当时他的导师张景钺先生有意留他在北大工作,同时北京农大也派人去北京大学联系,希望调他去工作。但是最后郝秉中先生却被分配到了海南岛的热作所(即后来的中国热带农业科学院)。就这样,两位先生开始了备受相思煎熬的分居生活,像牛郎织女一样,每年只能见一次面。直到1972年,才盼来了调动工作的机会,吴继林先生就下决心到海南岛工作。在那个年代,从北京调到海南工作,许多人是不理解的。吴继林先生的好友劝她:北京农大是全国名校,在这里工作有利于自已的成长,而且北京户口迁出去容易,再想迁回来就困难了。也有人说:到边疆工作是献了青春还要献子孙,你要三思而行。但是他们坚持认为,海南岛是热带植物的王国,是一个尚待开发的处女地,作为植物学工作者,在那里更能够发挥专长,将来会大有作为。
我国的热作科研是在新中国建立初期,从无到有发展起来的,在当时经济社会非常落后的海南岛建设热作科学研究院和学院是一个非常艰苦的过程。两位先生虽然没有经历两院建设最初十年的艰苦历程,但是他们分别从1964年和1973年来到海南的几十年里也经历了许多困难的磨炼。特别是初到海南时,生活十分艰难,物资极度匮乏,拾柴火,住茅房,再加上气候不适应,使得刚到海南的吴继林先生一下就瘦了十几斤。但是面对困难,他们没有退缩,持之以恒,对橡胶研究作出了重要贡献。
二、认真学习,刻苦钻研,深入思考
两位先生的科研经历可以用“认真学习,刻苦钻研,深入思考”十二个字来概括。
1. 认真学习
上世纪70年代,当郝秉中、吴继林先生开始从事橡胶树的结构和发育研究时,他们对橡胶树几乎一无所知,于是研究工作就从学习橡胶树的各种知识开始。那时没有互联网,查找文献资料只能靠图书馆,他们是当时图书馆外文期刊和外文书库最常去的读者。除了橡胶树结构和发育的知识外,他们还注意学习橡胶树的生理生化知识。不但向书本学习,还随时随地向同事们学习,此外,还广泛学习一般的生物学和农学知识。后来证明这种又专又广的学习,对科学研究有很大的帮助,使他们既能抓住天然橡胶产业中的关键科技问题,又能跟上现代生物学发展的步伐。
2. 刻苦钻研
两位先生刚开始工作时,主要的研究方法是制备组织切片,然后在光学显微镜下观察。他们以实验室为家,常常节假日都呆在实验室,全身心地投入工作。
1981年,联合国粮农组织答应给热作研究院无息贷款购置一台电镜。对于两位先生来说,能拥有这样贵重的仪器真是天大的喜讯。通过两位先生和同事们的努力, 1983年在湛江加工所建成了电镜室。此后十多年里,两位先生每年都从海南的宝岛新村到湛江工作3-4个月。为了节省科研经费,他们不领取出差补助,不住招待所,而是从加工所借了一间10平米的房子,做饭睡觉都在里面,洗澡则是在不足1平米的公共厕所。除了生活上的困难,更艰苦的是电镜工作。制备电镜切片是一件非常耗费精力的事。在研究橡胶树乳管伤口堵塞的机制时,为了获得到一张高质量的乳管伤口的电镜照片,首先要制备优质的超薄切片。在显微镜切片机下,将标本中直径约20微米的乳管伤口从正中纵剖开,再用超薄切片机切成0.5微米厚的切片。这是一件极为困难的事,稍有不慎,整个乳管就切掉了,又得换新标本,重新开始。电镜观察要求非常专心,有的年青人在电镜室连续观察两小时就受不了,而他们每天在电镜室一呆就是六、七个小时。吴继林先生在持续了三个月的电镜工作后,身体素质严重下降,红血球和白血球都降到了最低标准线。
电镜工作虽然艰苦,但两位先生也获得了许多科学发现的乐趣。他们用电镜完成了橡胶树树皮贮藏蛋白质细胞和橡胶树乳管伤口堵塞机制等重要研究。
3. 深入思考
上世纪六、七十年代,“热作两院”的科研条件很差。两位先生的实验室仅有一台从日本进口的普通显微镜,来两院视察的领导参观实验室时,竟被当作宝贝介绍。他们也曾怀疑,在这样简陋的条件下能做出重要的科研成果吗?后来他们逐渐认识到,虽然先进仪器在现代科学中有重要作用,但是科研工作最重要的工具应该是人的头脑。凭着对热作科研的热爱,几十年来,他们全身心地思考着一个个科学问题,探寻在已有的实验条件下解决问题的办法。他们没有依赖先进的仪器设备,就证明了橡胶树生理学的一个重要原理:割胶促进乳管分化。但是这个工作完成后,他们对乳管分化的研究就停顿了,直到上世纪90年代末,才又开始了这方面的研究,并很快证明外源茉莉酸能够诱导乳管分化。这是一项具有重要理论意义和广泛应用前景的成果。研究中建立的实验系统非常简单而有效,采用的仪器也很普通。后来他们想:为什么对橡胶树乳管分化这么重要的研究,会停顿十多年呢?表面的原因是当时不知道应该如何深入研究,但实际上是当时没有充分认识到乳管分化研究的重要意义。
三、对天然橡胶基础研究的主要贡献
经过40年的辛勤工作,两位先生在天然橡胶栽培的生物学基础方面取得了许多重要研究成果,其中最重要的是关于乳管伤口堵塞和乳管分化的研究。
在割胶后乳管伤口堵塞的研究中,他们发现割胶后乳管伤口形成一个蛋白质网,这个网的形成不但与胶乳产量有关,而且在保护乳管伤口方面可能起重要作用。这一发现为发展橡胶树割胶刺激剂和防治乳管病害指明了方向。
在橡胶树乳管细胞分化的研究中,他们发现割胶树乳管的数量主要是由割胶引起的排胶和机械伤害控制的;还证明,外施茉莉酸能够诱导橡胶树形成乳管。他们在此基础上提出,橡胶树乳管分化可能是由排胶和机械伤害产生的茉莉酸调节的。该研究结果第一次将植物的胁迫信号(茉莉酸)与植物的保护组织(乳管)联系起来,具有重要的理论意义和应用前景,这为研究植物细胞分化的提供了一个很有用的模型,同时指出了利用化学物质(茉莉酸)或利用基因转化技术促进乳管分化的可能途径。
在2004年国际橡胶研究和发展委员会学术会议上,郝秉中先生代表他和吴继林先生作了题为《橡胶树乳管生物学》的学术报告。报告指出,有证据表明,橡胶树产生天然橡胶的乳管是一个与机械伤害有关的保护结构,决定橡胶产量的三个重要因素是割胶后乳管排胶持续的时间、胶乳再生和乳管形成层的分化,而割胶造成的机械伤害和排胶诱导产生的茉莉酸和乙烯,以及其它伤害信号分子,可能是影响排胶、胶乳再生和乳管分化的最重要的因子。后来,国内外的研究表明,这一科学原理是橡胶树生物学的一个核心。
每当回忆起自己艰苦的科研岁月,两位先生都会激动地说:“对我们来说,那是一种享受。” 爱因斯坦曾经这样评价居里夫人: “一个科学家对于人类社会的贡献, 其道德的意义永远大于科学的意义。”这个评价对于宝岛新村的“居里夫妇”——郝秉中与吴继林先生,也是当之无愧。从这种意义上来说,“橡胶夫妻”郝秉中与吴继林先生是我们每一位科技工作者学习的榜样。