吴孔明_农业科学
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吴孔明

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  初识吴孔明的人,都会被这个中年睿智的农学家所吸引。这不仅是因为他待人热情直爽,而且还因为他质朴无华、思维敏捷。也许是他多年在农业科研一线从事植物保护研究的缘故,也许是他多年担任植物保护研究所所长的缘故,无论是谈起他钟爱的棉花病虫害防治研究,还是讲起所里的科研管理工作,都显得游刃有余,对问题的表述清楚、流畅,逻辑性强,且充满了自信:“有国家政策的支持,我们有决心让棉虫防治在国际上领先”,“科研上去了,科研管理、科研推广也要上去,一个轮子跑不动”。他科研管理双肩挑,善于发现问题,提出假设,反复验证,发挥团队作用,攻克难关,为中国植保科研永攀高峰,这就是吴孔明—— 一个植保科学家的追求。

  跃入农门 首战棉田害虫

  河南固始,大别山下、淮河岸边的一座古城。

  这是一个历史悠久,物产丰富的农业大县,素有“北国江南,江南北国”之称,但20 世纪60 年代出生在这里的吴孔明,幼年时感到的却多是贫穷和落后。

  一定要用知识改变农村的落后面貌, 报效国家。在出身农民的父母亲的影响下,这个少年怀着对农业、农村和农民与生俱来的深厚情感,一心向学,刻苦钻研,立志跃入“农门”。

  1980 年吴孔明考入了河南农业大学植保系,实现了理想的第一步。30 多年后,他成为了中国着名农学家,被母校聘为教授。2012 年7 月6 日,在母校百年校庆之际,作为工程院院士、校友代表,他在发言中深情地回忆道:“岁月如梭,弹指一挥间,转眼已走出母校30 年,但在农大学习生活中的点点滴滴,一直是我心中最深刻最珍贵和最温馨的记忆。这里是我人生最重要的起点。”正是这种对母校和农业科技的热爱,奠定了他一生奋斗的基础。

  1984 年他考取了植保硕士研究生,毕业后来到了河南省农科院植保所工作。当时棉田里肆虐的主要害虫是棉铃虫,这是一种人们熟知而又十分头痛的棉区蕾铃期的大害虫20 世纪90 年代,棉铃虫害一度大暴发,再加上棉蚜虫和红蜘蛛、棉盲椿象等害虫一起作孽,常常使棉花减产达30% 以上,严重的甚至基本无收。

  针对这种现状,初出茅庐的吴孔明急农民所急,想农民所想,1989—1992 年,他对红蜘蛛发生规律和控制、棉蚜再猖獗机制等重大科研难题开展深入研究,并以抗性棉铃虫作为突破口,对近百种化学农药开展试验和进行了大量的复配研究,最终研制成功复配农药“40%灭抗铃乳油”,成为当时河南棉花主产区防治棉铃虫的当家农药品种之一,深受广大农户的欢迎。他作为主创科技人员完成的“棉花红蜘蛛系列研究及河南棉虫综合治理示范”项目,1993 年获国家科技进步三等奖;“高效新农药40% 灭抗铃乳油的研制与应用”项目,1994 年获河南省星火科技一等奖。

  追踪千里 再克棉铃虫害

  20 世纪90 年代初,中国棉铃虫种群连年暴发成灾,其严重影响和损失的程度在近代世界农业史上也属罕见。所以,在河南的初战告捷并没有使吴孔明感到轻松,反而被研究中出现的问题搅得寝食难安。甘蔗没有两头甜,现有的菊酯农药虽然能起到杀虫的作用,但往往是治标不治本,杀死了害虫的同时,也杀死了害虫的天敌。不久后,有了抗药性的残虫,死灰复燃再度发作,为害更烈。还有些农药污染严重,可只能除掉一种害虫,其他害虫肆虐依然,而棉农却为此付出了高额费用和棉田被污染的双重代价。棉铃虫、红蜘蛛、棉蚜虫、盲椿象,你方唱罢我登场,此伏彼起。它们之间与棉花生长的关系如何?如何解决抗药性问题?有哪些天敌应该得到保护?如何保护?……这一个个科研难题使吴孔明认识到,防治棉虫害不是头疼医头脚疼医脚,打几种药就能奏效的,这是一个从科研理论到实践都很急迫要解决的系统工程问题。

  他迫切感到了继续学习的必要性。1992 年,当他研制的杀虫农药正在河南市场上大为畅销之际,他放弃了很多人看好的“商机”,带着心中的科研梦想,考入中国农科院研究生院,师从我国着名农业昆虫学家郭予元先生攻读博士学位。在攻读学位期间,在郭先生的指导下,针对长期以来我国棉铃虫迁飞规律不明的现状,选择在棉铃虫的迁飞领域开展了一系列原创性的工作。为了证实棉铃虫的迁飞假说,他在全国多地调查棉铃虫成虫发生情况,观察田间棉铃虫成虫的起飞行为,并乘轮船追随棉铃虫,观察它们在渤海湾的迁飞与降落现象,几十天不分昼夜地开展系统追踪,为棉铃虫迁飞理论验证获取了大量准确翔实的科学数据,从而掌握了控制其区域性灾变的重要生物学基础,为防治棉铃虫害暴发提供科学依据。其间,他表现出的勤奋、刻苦、钻研精神,得到了导师郭先生的称赞。此后在郭先生的带领下,他和所里同志一起,通过10 多年深入系统研究,科学地提出将我国棉铃虫划分为热带型、亚热带型、温带型和新疆型4 个地理型,确定了各地理型分布的生态区域。研究证明棉铃虫在我国为兼性迁飞昆虫,成虫种群密度过大和羽化后所处的不良环境是引起迁飞的主要原因,进而明确了我国棉铃虫的迁飞时空和路线。上述研究在国际上首次阐明了棉铃虫通过地理型分化适应不同气候环境和利用季风兼性迁飞扩大栖息地的生境适应模式,澄清了我国5 个棉花生态区棉铃虫的虫源关系,为我国棉铃虫异地预测和区域性治理提供了新的科学理论依据。1999 年,这项科研项目获得了农业部科技进步一等奖。

  发现问题是为了解决问题。为了更深入地阐明棉铃虫迁飞行为机制,防患于未然,1994—1998 年,吴孔明开始运用昆虫雷达技术、信息学技术、生态学、遗传学和分子生物学等相结合的技术手段,开展预防和解决办法的研究。2000 年,他通过昆虫雷达监测技术应用于棉铃虫的迁飞的研究,探明了大气环流与降雨等气象因素对棉铃虫种群起飞、空中迁移、降落过程的影响,研究构建了棉铃虫区域性种群动态预测模型。后来,以此为基础建立的棉铃虫监测预警技术体系在全国14 个省、自治区推广应用,对准确有效监控棉铃虫的突发危害发挥出重要作用。这项由他主持的科研项目“棉铃虫区域性迁飞规律与监测预警技术的研究与应用”,获得了2007 年国家科技进步二等奖。

吴孔明在实验室

   跟踪前沿 创新防治理论

  1997 年,一直关注着高科技的吴孔明眼前一亮,因为从这一年起,我国开始商业化种植转Bt 基因抗虫棉花(以下称“Bt 棉花”),为棉铃虫的防治开辟了新的技术途径。Bt 棉花对棉铃虫有高效的控制作用,但棉铃虫也可通过自身遗传变异对Bt 棉花产生抗性。对此,美国和澳大利亚等国采用在大面积抗虫棉周围种植一定比例的非转基因棉花来保护敏感昆虫种群的策略,减低棉铃虫的抗性风险。那么在种植分散的中国该怎么办呢?吴孔明立足国情,担当起中国Bt 棉花抗性预防治理策略科学研究的重任。他带领研究团队全面评估了我国农业生态系统条件下棉铃虫对Bt 棉花的抗性风险,通过系统研究我国多作物生态系统中不同作物的天然庇护功能,创造性地提出了利用玉米、大豆、花生等棉铃虫寄主作物提供的天然庇护所来治理抗性的技术策略,提出了以严格禁止种植生长中后期杀虫蛋白低表达的Bt 棉花品种等为核心的抗性预防性治理技术体系。

  自2001 年起,农业部将这项技术成果广泛推广应用于我国Bt 棉花安全性评价,10 余年后,我国Bt 棉花对棉铃虫的抗性效率没有降低。这一成果开创了小农分散种植模式下,Bt 作物抗性治理靶标害虫的新方法和新途径,成为国际上Bt 作物靶标害虫抗性治理的典型成功案例之一。这项成果获得2010 年国家科技进步二等奖。

  从1997 年起,吴孔明率领科研团队开始了对Bt 棉花害虫与天敌发生规律进行系统监测研究,深入探索Bt 棉花商业化种植对我国华北地区靶标害虫棉铃虫和非靶标害虫盲椿象种群动态演替的调控机理。2008 年9 月,这项成果被国际着名的Science 杂志以封面论文发表,并被评为2008 年中国十大科技新闻。2012 年6 月,Nature 杂志发表了吴孔明团队对天敌昆虫的研究论文。这些理论成果在国际上产生了积极的影响,对全球新兴的Bt 植物有害生物综合管理及指导新一代转基因抗虫作物的研发推广,具有领先的时代科学价值和生产实践意义。

  他率领科研团队创建的基于生物技术发展的农业害虫与转基因抗虫植物互作关系研究平台、基于信息技术发展的昆虫雷达监测预警技术研究平台,已成为农业昆虫学交流与合作的国际研究中心,对促进国内外新兴交叉学科发展和害虫防治科技创新,为我国重大农业害虫的持续控制和植保工程建设提供了先进可靠的科学支撑。基于他对农业害虫防治理论与技术研究的科学贡献,Annual Review of Entomology 编委会特邀他撰文综述棉花害虫生物学、控制理论与技术的研究进展,这是我国科学家首次在该刊物发表论文。中国的植物保护科学思想、观念、理论、方法开始走向世界。这当中凝聚着吴孔明多年的艰辛和心血。

  勇挑重担 科研管理出彩

  在大家眼里,吴孔明不但是一名植保专家,而且也是一名优秀的科研管理带头人。2003 年他接受组织上的任命,担任农业科学植保所所长,从此双肩挑的重担压在他的身上。科研上他硕果累累,科研管理工作中,他也同样出色。

  责任感强、公平公正、以身作则、科研战略家、有经济眼光……在所里,你随时可以听到对他这样的赞誉。

  说他责任感强,是因为2000 年前后,在所里一度比较困难,人员流失,经费紧张,课题纷纷下马的时候,他带领研究室人员坚守岗位,继续棉铃虫的研究,即使是在经费无着之际也毫不动摇,硬是靠着“揽活儿”补贴,坚持了下来。虽然他更喜欢一心搞科研,并不热衷于“当官”,但只要是所里需要,他就勇于担当,不辞辛劳,不怕繁杂,拿出宝贵的时间,变“当官”为服务。对他来说,自己出成果固然重要,打造出一个优秀的科研团队更重要。

  说他公平公正,是因为他虽然多年担任领导职务和植物病虫害生物学国家重点实验室主任,可在评职称、分配科研经费时,从不给自己课题组“吃偏饭”。反而职称先让别人评,经费先让其他课题组用,特别是对一些科研力量相对弱一些的实验室,他更是关爱有加,让全所的科研人员都有奔头才是他的目标。对年轻人的培养,他不遗余力,只要你有创新,肯吃苦,他就给你搭建干事业的舞台,甚至给你“吃偏饭”。说他以身作则,是因为在科研中,他带头苦干,坚持不懈,在繁多的社会科研本兼职之外,他还带了多名研究生、撰写了多篇论文、并经常与国外同行交流。据统计,担任所长之后他与人合作和独自发表的论文就有100 多篇,其中有些在国内外学术界引起轰动。农业科研要上去,人员要下去,每个月不论多忙,农村试验基地他是非去不可的。

  说他是科研战略家,是因为他有一种超前的思维和独特的科研思路体系,从观念和方法上都力求创新,早在20 年前,他在河南太康蹲点时就思考着棉铃虫的发生规律,抗药性以及与其他棉虫此消彼长的相互关系问题。此后,他不但沿着这个思路,在导师的带领下,证实了棉铃虫迁飞的假说,而且一鼓作气,利用新的技术手段,提出了解决的办法。随后,他更是抓住了Bt 基因抗虫棉大面积种植后的生态效应和虫害地位演变机理这个国内外瞩目的课题,指导科研团队运用大规模实地监测模型和高科技基因检测手段,阐明了抗虫棉大规模商业化种植后对棉铃虫防治的积极效果及出现的新问题,引起国内外的关注。

  说他有经济眼光,是因为作为一个市场经济条件下的植保所所长,在经费保障、全所人员的生活改善和科研成果的推广方面卓有建树。他积极承担国家科研项目,建设高水平的植物生物学病虫害国家重点实验室,与地方科研单位紧密合作,使得科研人员不再为经费发愁。他想尽办法解决所里住房问题,使这一“老大难”得到化解。他通过农技推广,农药厂、招待所等面向市场的项目,使所里获得相应的收益,来解决科研人员的奖励、福利等方面的实际困难。这一切都为植保所留住人才提供了经济保障,使大家在科研中没有了后顾之忧。有了这样的“双肩挑”,难怪这些年上百名博士硕士一心一意在这里干,一些前几年走了的人也要求回来。

  吴孔明还接到了第24 届国际昆虫学大会组委会的邀请,作为大会6 位主题报告人之一,出席2012 年8 月在韩国召开的昆虫学全球学术盛会,这是他的学术荣誉,也是中国昆虫学、中国植物保护学研究的荣誉。当旁人向他表示祝贺时,他只说了一段话:“成绩,是几代人的努力,我们只是赶上了好机会,科研哪里有止境?人家叫我们‘棉花卫士’,那好,我们就应该为中国和世界的农业做更大的贡献,这个信心,我有!”


农业科学植物保护研究所供稿

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