他是誰:
康樂現(xiàn)為中國科學(xué)院院士,發(fā)展中國家科學(xué)院、國際歐亞科學(xué)院院士,美國昆蟲學(xué)會會士,著名的生態(tài)學(xué)家和昆蟲學(xué)家,是國際生態(tài)基因?qū)W研究的領(lǐng)銜科學(xué)家。目前康院士還擔任著河北大學(xué)校長、中科院北京生命科學(xué)院院長等職務(wù)。
他的觀點:
一、 昆蟲是一個大的資源庫,未來能成為人類獲得基因、信息和生物材料的重要來源。
二、我認為沒有必要把昆蟲趕盡殺絕,因為昆蟲本身就是生態(tài)系統(tǒng)中的重要一分子,在地球物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程中發(fā)揮重要作用,是一個把植物性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動物性物質(zhì)的中間過程。
三、一個重要的基礎(chǔ)研究,可能暫時并不能夠直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益,然而一旦有了突破,所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是不可估量的。
四、跟生命科學(xué)密切相關(guān)的技術(shù)、設(shè)備和試劑是可以用錢買到的,但能花錢買到的技術(shù)絕不是最新的技術(shù),也不是最強的技術(shù),而隨著形勢的發(fā)展,有的技術(shù)有時候用錢也買不來了。所以說無論是基礎(chǔ)研究還是應(yīng)用研究,都需要有自主的知識產(chǎn)權(quán),擁有自主的創(chuàng)新能力,這樣才能不受制于人。
五、我國每年培養(yǎng)的博士數(shù)量在全世界排第一,政府投入的研發(fā)經(jīng)費在世界也排第二位了,但是高水平的科研成果與發(fā)達國家相比仍有較大距離,這是我們發(fā)展過程中必須要經(jīng)歷的一個過程。
“我們研究蝗蟲的控制,不僅是為了解決局部地區(qū)的問題,也是為全球的蝗災(zāi)和群聚型昆蟲的控制,探索一些新的技術(shù)?!?/span>
蝗蟲,在古代,是民生的大敵,蝗災(zāi)與水災(zāi)、旱災(zāi)并稱為“三大自然災(zāi)害”。史書中,記載的蝗災(zāi)事件比比皆是,在很多朝代,治蝗是當政者不得不面對的一項挑戰(zhàn),甚至有研究論文提出,明朝的滅亡,與連年暴發(fā)、范圍波及全國廣大地域的蝗災(zāi)也不無關(guān)系。
對于很多當代的城市人來講,蝗蟲基本是一個概念名詞,與人們的生活似乎距離遙遠。因此,從事這個看起來似乎很窄而且冷門的研究,公眾很難理解它的價值何在。
康樂院士研究蝗蟲治理已有30多年,聽他一席話,不難發(fā)現(xiàn),事情并沒有想象那么簡單,看似冷門的蝗蟲研究背后,其實涉及到環(huán)境保護、生態(tài)文明、農(nóng)業(yè)發(fā)展、食品安全、疾病防控等各種現(xiàn)實重大問題,牽涉面廣泛。
一般人可能沒有注意到,在中國農(nóng)業(yè)最高行政主管部委“農(nóng)業(yè)農(nóng)村部”,專門為防治蝗災(zāi)設(shè)立了一個機構(gòu)——蝗災(zāi)防治指揮部,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部還編制了全國性的治蝗六年規(guī)劃,提出多個治蝗目標:力爭到2020年,農(nóng)區(qū)蝗蟲達標防治覆蓋率達到70%以上,牧區(qū)達到60%以上;全國累計實施蝗蟲防控面積9.5億畝次。由于蝗蟲的遷移性極強,不是一個國家能夠單獨應(yīng)對,有時候,在一些邊境地區(qū),對蝗災(zāi)的防治還會啟動跨國合作機制。
“如果你去內(nèi)蒙古、新疆,就會看到每年草原上都會發(fā)生很嚴重的蝗災(zāi);在黃河的出海口,在濱海的荒地上,蝗蟲也會經(jīng)常造成災(zāi)害。”
康樂說,蝗災(zāi)威脅并沒有遠離當代人類的生活。
這不僅僅是指蝗蟲所到之處,能把農(nóng)作物蠶食一空,它的成災(zāi)有著深奧的科學(xué)機理。
2014年,康樂院士領(lǐng)導(dǎo)的科研團隊破譯了飛蝗全基因組序列圖譜,約6.3Gb大小的飛蝗基因組圖譜構(gòu)建,成為當時人類破譯的最大動物基因組。基于這些研究,他的團隊揭示了飛蝗食性、遷飛和群聚的秘密。康樂透露,他們通過篩選飛蝗基因組中特定的藥物靶點,為蝗災(zāi)防治手段提供了新的啟發(fā)。
不久前,康樂院士在接受網(wǎng)易科技記者采訪時進一步說明,通過長期研究,他的實驗室已經(jīng)發(fā)展出針對蝗蟲的生物控制新途徑和技術(shù),同時,正在基于蝗蟲研究來構(gòu)建一種人類疾病治療的模型,“如果這種模型一旦得到突破,我們就能探究產(chǎn)生疾病的原因是什么,就可以通過一些手段對人類疾病進行干預(yù)和治療?!?/span>
值得注意的是,康樂的研究并不是著眼于一種狹隘的蟲害殺滅性治理,站在生態(tài)友好型的科研立場,他認為,蝗蟲與人類應(yīng)該共存于自然大系統(tǒng)之中,人類不應(yīng)該通過趕盡殺絕的手段來破壞生態(tài)系統(tǒng)自身的平衡和循環(huán)機制。
“蝗蟲是生態(tài)系統(tǒng)中的重要部分,在蝗蟲不對農(nóng)業(yè)造成明顯的危害時,我們應(yīng)該允許蝗蟲以一定的種群密度存在于自然界中。”
以下為采訪答問:
中國依然沒有完全從蝗災(zāi)的陰影當中解脫出來
網(wǎng)易科技:您研究的是蝗蟲,它和我們實際生活究竟有多密切的聯(lián)系?
嘉賓:昆蟲傳播細菌性疾病、真菌性疾病和病毒性疾病,把世界上將近三分之一的人推到了受蟲傳疾病威脅地步,所以一個小小的昆蟲,看起來并不是非常的顯眼,但是它帶來的潛在的威脅是很大的。
蝗蟲本身就是世界上最重要的害蟲之一,我們研究蝗蟲的控制,不是僅僅為了解決局部地區(qū)的問題,也是為全球的蝗蟲控制發(fā)展,提供一些新的技術(shù)。因為在非洲、亞洲、中東、澳大利亞和南美地區(qū),蝗蟲仍然是非常重要的農(nóng)業(yè)害蟲。
你為什么能夠在玉米地發(fā)現(xiàn)玉米螟?為什么能在高粱地發(fā)現(xiàn)高粱蚜?為什么能在桃樹上發(fā)現(xiàn)桃蚜?這都是由昆蟲通過信息化合物找到這些植物的,因此這個聯(lián)系就叫做化學(xué)聯(lián)系。我們過去都是利用化學(xué)農(nóng)藥來殺滅昆蟲,這是因為我們對它和植物之間的聯(lián)系缺乏識,如果我們發(fā)現(xiàn)這樣的聯(lián)系,就知道昆蟲找到它的食料植物環(huán)節(jié)是非常特異的,就可以利用這一的聯(lián)系開發(fā)出新的技術(shù)進行害蟲控制,這就是對昆蟲信息流的操控。這種控治技術(shù)只對控治對象發(fā)揮作用,而不直接影響其它生物。
我們也研究昆蟲的基因組。因為昆蟲在地球上以及在動物界里占的種類數(shù)量是75%,世界上大部分動物種類是由昆蟲組成的,只不過昆蟲由于體型比較小,所以人類可能沒有感到特別的突出。昆蟲豐富的種類和適應(yīng)性給我們提供了豐富的基因庫信息,我們能夠通過認識昆蟲的基因庫,來認識生物進化過程中基因組是怎么樣改變的,這些基因組在調(diào)控昆蟲多樣性行為和適應(yīng)性方面發(fā)揮了什么作用,這些都能給人類很多啟發(fā)。
現(xiàn)在的年輕人能夠在田野里看到蝗蟲是很不容易,由于城市化的發(fā)展,城市里的人見到蝗蟲的機會也就很少了,同時蝗災(zāi)發(fā)生的幾率也就比較小。但是,中國依然沒有完全從蝗災(zāi)的陰影當中解脫出來。
如果你去內(nèi)蒙古、新疆,就會看到每年草原上都發(fā)生很嚴重的蝗災(zāi);在黃河的出海口,在濱海的荒地上,蝗蟲也會經(jīng)常造成災(zāi)害。此外,蝗蟲也會在局部地區(qū)形成非常高密度種群,然后遷飛到其它地方危害農(nóng)作物。比如像我們國家東部地區(qū),山東、河南、河北的一些荒地,可能會形成高密度種群,一旦發(fā)生遷飛,飛到農(nóng)田,就會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟損失。所以我們認為蝗蟲是一種非常重要的害蟲,也是一種群聚昆蟲的代表性害蟲。
能夠高密度地形成種群聚集,是害蟲能夠成災(zāi)的一個前提條件。如果密度不高,就不會形成災(zāi)害,人類也在很大程度上能夠容忍。但高密度的種群是怎么形成的?在高密度種群里,個體與個體之間是怎么相聯(lián)系的?這個機制人們現(xiàn)在是不知道的。
我認為必須要研究害蟲成災(zāi)的共同規(guī)律和內(nèi)在的聯(lián)系,通過研究這樣一個共同的規(guī)律和內(nèi)在的聯(lián)系,才能夠把你的研究輻射到其他害蟲方面。所以這里面既有直接的目的,也有間接的目的。
網(wǎng)易科技:除了控制蟲害本身,這方面的研究對人類疾病的防治有什么幫助?
康樂:蝗蟲可以作為研究人類疾病的模型,蝗蟲的群聚成因最主要是因為多巴胺途徑,多巴胺途徑與人類的許多疾病密切相關(guān),比如帕金森、阿爾茨海默病和抑郁癥,還有一些其他的人類行為上的異常,這都跟多巴胺密切相關(guān)。
最近我們實驗室就通過把能引起帕金森疾病的幾種藥物用在蝗蟲身上,結(jié)果誘導(dǎo)了蝗蟲看起來非常像帕金森的癥狀。如果我這種模型一旦得到突破,就可以用蝗蟲作為帕金森研究的重要模型。我們能探究產(chǎn)生這種疾病的原因是什么,發(fā)現(xiàn)是哪些基因在進行調(diào)控,我們就可以通過一些手段進行干預(yù)和治療。
所以說昆蟲是一個大的資源庫,未來能成為人類獲得基因、信息和生物材料的重要來源。
昆蟲是生態(tài)的一部分沒有必要趕盡殺絕
網(wǎng)易科技:歷史上蝗災(zāi)頻發(fā),對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響很嚴重,現(xiàn)在又面臨著什么樣的新問題?
康樂:蝗災(zāi)在歷史上頻繁爆發(fā)的原因,是人類在控制蝗蟲的技術(shù)落后,其結(jié)果就是每年都留下一部分種群,積累到一定程度以后再爆發(fā)。不過現(xiàn)在好像爆發(fā)的非常少了。這跟人類控制害蟲的技術(shù)發(fā)展也是密切相關(guān)的。我們現(xiàn)在有許多辦法都可以把蝗災(zāi)在形成之前就控制住。
但是,現(xiàn)在的防治也存在一些問題,比如殺蟲劑的過度使用,雖然是把蝗災(zāi)控制住了,但帶來了生物多樣性的丟失和環(huán)境污染等問題?;认x的生活是無法脫離生態(tài)系統(tǒng)的,維持一定的蝗蟲種群數(shù)量,也有利于鳥、蛇、蜥蜴等其他動物的生存?,F(xiàn)在大量的農(nóng)藥,特別是飛機大規(guī)模噴灑農(nóng)藥,難免會對其他生物產(chǎn)生影響。
另外,農(nóng)藥直接作用到昆蟲身上的效果是非常低的,許多農(nóng)藥反而是進入了土壤,再經(jīng)過灌溉,以及經(jīng)過降雨,流進了河流、湖泊,最后進入了海洋,這對環(huán)境污染也是非常嚴重的。對其它昆蟲的化學(xué)防治也有類似環(huán)境問題。所以我們控制蝗蟲,應(yīng)該采取的方式是開發(fā)綠色、環(huán)保、環(huán)境友好型的控制措施。
我覺得沒有必要把它趕盡殺絕,這些昆蟲本身就是生態(tài)系統(tǒng)當中的重要一分子,它們是把植物性物質(zhì)轉(zhuǎn)化成自身動物性物質(zhì)的一個中間過程,還有許多吃蟲子的動物也要依靠它們來生存的。只有這樣,生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動才得以實現(xiàn),這樣的生態(tài)系統(tǒng)才是健康的。所以我認為昆蟲只要不成災(zāi),我們就應(yīng)該容忍它在自然界一定數(shù)量的存在。
我們提出,研究昆蟲、發(fā)展生命科學(xué),目的是要“為了人類更好的生活”,這個意思是說,你要對人類的健康進行關(guān)注,你要對周邊環(huán)境進行關(guān)注,你要對周邊生物進行關(guān)注,這就需要對有害生物合理地、綠色地進行防控。如果你能做到以上幾條,這才叫更好的生活,而不是單純?yōu)榱私?jīng)濟利益和短期目標。
網(wǎng)易科技:這種生態(tài)循環(huán)的理念,您是從什么時候開始有的?
康樂:這可以追溯到我做博士論文的時候,我是在內(nèi)蒙古做博士論文,當時內(nèi)蒙古草原由于人口數(shù)量、畜群的增加,出現(xiàn)了過度放牧和草場退化的問題,而草場退化以后就會產(chǎn)生蝗災(zāi)問題。反而,在草原管理得當,草長得比較好和比較茂盛的情況下,恰恰不會發(fā)生蝗災(zāi)。因此,草原的蝗蟲問題,實際上是草場的管理問題。
我當時做的研究就是不靠化學(xué)殺蟲劑來控制草原的蝗蟲,而通過控制載畜量,控制人類對草場的利用強度,讓草場恢復(fù)最終實現(xiàn)草原蝗蟲的生態(tài)控制。在我的研究中,發(fā)現(xiàn)越是不退化的草場,蝗蟲反而數(shù)量比較少,越是退化嚴重的地方,蝗蟲非常多。后來我們跟美國亞利桑那州立大學(xué)合作,發(fā)現(xiàn)了一種優(yōu)勢種蝗蟲,它特別喜歡吃被羊吃過以后的草。因為羊吃過的牧草,草里的碳氮平衡發(fā)生了改變,它的含氮量迅速下降,下降的第一個作用是用于防御羊的進一步啃食。含氮量下降以后,對羊來說不好吃了,所以羊會繼續(xù)吃其他沒有吃過的草,而這個被羊吃過的草,恰恰是蝗蟲非常喜歡吃的一種狀態(tài)。
我們過去從宏觀生態(tài)學(xué)的角度解釋是,過度放牧產(chǎn)生了不利于蝗蟲的天敵的環(huán)境,同時過度放牧產(chǎn)生了蝗蟲卵比較容易孵化的土壤條件,以上兩點是蝗災(zāi)發(fā)生的主要原因。但后來我們就發(fā)現(xiàn),植物的營養(yǎng)變化也是其中重要的一個原因。
網(wǎng)易科技:四年前破譯了蝗蟲的基因圖譜,在蝗蟲的防控上,現(xiàn)在的研究又有什么最新進展?
康樂:最近我們有一個重要的研究進展,過去國外科學(xué)家都認為蝗蟲群聚時身體上會釋放一種氣味,這種氣味吸引蝗蟲聚集到一起,形成一個大的群體。我們的研究結(jié)果卻不是這樣的,我們發(fā)現(xiàn)蝗蟲的這個氣味不僅在成蟲期釋放,在幼蟲期也釋放。之所以會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,是因為這是一種蝗蟲群體防御的反應(yīng)。?蝗蟲一旦成群,就必然暴露在鳥類、蜥蜴、蛇類等天敵面前?;认x釋放這種化合物,首先對其它動物而言是一種難聞的趨避氣味。當蝗蟲遭遇捕食時,這個化合物會立即轉(zhuǎn)變成氫氰酸,這是非常有毒的一種物質(zhì),如果鳥捕食這樣的蝗蟲就會產(chǎn)生嘔吐作用,鳥記住了這個經(jīng)歷之后,就有選擇性地取食昆蟲了。
我們可以通過這種氣味化合物的偵測,來估計這個群體的密度是多大,因為這個化合物的濃度跟群體的密度是正相關(guān)的。另外也可以用于生物防治。比如在新疆等地方,都有用雞鴨來防治蝗蟲的傳統(tǒng),發(fā)現(xiàn)效果一開始是好的,但雞鴨吃過一段時間的蝗蟲后就不吃了,這是因為一開始雞鴨沒有吃過蝗蟲,覺得口感新鮮,但吃多了以后,會產(chǎn)生中毒的反應(yīng),時間一長就不愛吃蝗蟲了。
如何讓雞或者鴨,甚至鳥,能夠持續(xù)捕捉蝗蟲,這需要我們同時給雞或者鴨補充解毒劑,把蝗蟲的種群壓在一個比較低的界限,這方面的研究前景也是非常好的。
“有自主創(chuàng)新的能力,才能不受制于人”
網(wǎng)易科技:作為一位科學(xué)家,您怎么看待我們國家的基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀,在科研原始創(chuàng)新上有哪些需要加強?
康樂:中國是一個人口大國,也是一個經(jīng)濟大國,這兩點決定了中國的科學(xué)發(fā)展必須立足于自力更生,必須立足于我們自己國家。這樣一個大國,不可能靠錢買技術(shù)。雖然與生命科學(xué)密切相關(guān)的技術(shù)、設(shè)備、試劑是可以用錢買到的,但花錢能買到的技術(shù)絕不是最新的技術(shù),也不是最強的技術(shù)。隨著形勢的發(fā)展,有的技術(shù)用錢也買不來了。所以說無論是基礎(chǔ)研究、還是應(yīng)用研究,都需要有自主的知識產(chǎn)權(quán),有自主的創(chuàng)新能力,這才能不受制于人。
我們完全有能力實現(xiàn)自主創(chuàng)新?,F(xiàn)在全世界基礎(chǔ)研究前沿水準的文章,有許多作者都是中國人,這說明中國人是有創(chuàng)新能力的,在科技前沿可以做得很好。中國今天的科技發(fā)展水平,用世界上的幾種不同計量方式來衡量,也是屬于在前列的。我們國家每年培養(yǎng)的博士數(shù)量在全世界能排第一了,從事科學(xué)研究的人數(shù)名列前茅,政府投入的研發(fā)經(jīng)費,在全世界排名第二位。但是高水平的科研成果與發(fā)達國家相比仍有較大距離,這是我們發(fā)展過程中必須要經(jīng)歷的一個過程。因此,我們既要有自信,也要有做長期奮發(fā)努力才能趕超世界先進水平的精神準備。
第二點,基礎(chǔ)研究,特別是生命科學(xué)的基礎(chǔ)研究,是所有后面的生物技術(shù)、醫(yī)藥應(yīng)用的源頭,沒有基礎(chǔ)研究就沒有那些技術(shù)的產(chǎn)出。所以說,一個重要的基礎(chǔ)研究,可能暫時并不能夠直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益,然而它一旦有了突破后,所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是不可估量的。
基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭,我們國家這么大,人口這么多,還有這么多的高等院校和研究機構(gòu),如果我們沒有自己的原創(chuàng),沒有能夠走向世界的基礎(chǔ)研究,這是不可想象的。
但有一個問題,我們現(xiàn)在使用的許多藥物,甚至使用的農(nóng)藥包括除草劑,大部分的知識產(chǎn)權(quán)和技術(shù)發(fā)明是國外的,我們真正自己原創(chuàng)的,占的比例還是比較低的。
要全面衡量人,要嚴格塑造人
網(wǎng)易科技:科技部、中科院等部門不久前聯(lián)合開展清理“四唯”(唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎項)專項行動,要扭轉(zhuǎn)和優(yōu)化科研環(huán)境,您怎么看?
康樂:我在中國科學(xué)院工作,也長期擔任中國科學(xué)院的所(局)領(lǐng)導(dǎo),在我曾經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)的研究所和我?guī)ьI(lǐng)的研究團體中,從來沒有唯某一個東西。我們看一個科學(xué)家,都是全面和發(fā)展的看。比如,我在中國科學(xué)院動物研究所當了5年的所長,我對人才的評價是綜合的、全面的。第一是的愛國奉獻的精神,第二是對工作的熱愛程度和事業(yè)心,第三是科技成果的產(chǎn)出合質(zhì)量,第四是合作精神,包括與同事們之間的合作,與外單位的合作,以及研究生對導(dǎo)師的評價。我理解的清理“四唯”是不能把某一個“唯”絕對化和唯一化。引進人才更要認真分析歷史過程和實際貢獻,把“態(tài)”和“勢”結(jié)合起來考察。
網(wǎng)易科技:國內(nèi)近期有名校對成績表現(xiàn)不好的學(xué)生進行“本科轉(zhuǎn)??啤钡慕导壧幚?,您贊成么?
康樂:現(xiàn)在大學(xué)里對本科生的要求越來越嚴格了,這是一件非常好的事情。,現(xiàn)實社會上存在一種習(xí)慣,認為高中再苦幾年,上了大學(xué)就解放了,這樣的認識是錯的。從人才培養(yǎng)和教育的規(guī)律來看,應(yīng)該學(xué)歷越往上走,教育和訓(xùn)練的強度、評價的標準都要更加強化和更加嚴格,而不是更加放松。如果到一個國際上很著名的學(xué)校拿一個博士學(xué)位的話,不可能輕輕松松就拿下來,淘汰率是很高的。我覺得學(xué)校里有逃課的,有沉迷于電腦網(wǎng)絡(luò)游戲的,有抄襲的,有考試作弊的,應(yīng)該嚴肅處理。更不能多門功課考試不及格,畢業(yè)時搞一個“清考”全部合格過關(guān)。大學(xué)時期是學(xué)生人生觀、價值觀塑造的關(guān)鍵時期,在這個時期不塑造好,就會讓學(xué)生認為今后的社會也可能是這樣的,就是靠走捷徑、投機取巧就能夠蒙混過關(guān),這會給我們的人才培養(yǎng)造成很大的誤區(qū)。我們培養(yǎng)的學(xué)生是社會主義的接班人和建設(shè)者,必須要高標準、嚴要求。
參考資料
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