首页  >  先锋人物  >  正文

张克勤:在“小虫子”身上做护农大文章

2022-02-09 17:33:28  来源:《云岭先锋》2022年第2期

编者按

2021年11月18日,云南大学张克勤当选中国科学院院士,云南白药集团股份有限公司朱兆云、中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司张宗亮当选中国工程院院士。这是云南省高层次创新型人才队伍建设取得的又一重大成就,他们的当选,是云南的光荣与骄傲,更是激励广大科研人员拼搏的动力和榜样。本期推出云南3位新晋院士的专题采访,讲述院士的信念初心、治学风采和科研路上的精彩故事。

受访者供图

1977年恢复高考的第一年,张克勤考入了贵州农学院(现贵州大学农学院),专业学习植物保护。“那时,成为一个科学家是我们这一代人的共同理想。”张克勤说。

2021年,在“控线虫”方面做出杰出贡献的张克勤,当选为中国科学院院士。

为守护瓜果蔬菜,张克勤几十年与线虫为敌,在一条小虫子身上,写出了科研大文章,开辟了线虫生物防控新天地。

偶然发现 选定研究线虫防治

进入大学,张克勤怀揣着一个科学家的梦如饥似渴地学习,连排队吃饭都拿着英语单词本念念有词。

因成绩优秀,张克勤大学毕业留校任教。1983年,他获得农业部(现农业农村部)选送法国留学的机会,为此需提前一年半时间学法语。在那个人才青黄不接的年代,张克勤刚学习法语一年,就因学校人手不足被取消了去法国深造的机会。张克勤很快从失望中调整好心态,“一个人只要努力,总是能找到自己的位置,不能去法国影响也不大”。随后他沉下心,于1986年如愿考上了本校研究生,边继续做讲师边跟着导师研究“稻曲病”。

一次偶然的机会,张克勤和贵州省生物研究所合作,来到昆明西山采集大型食用菌。其中包括一些被科研人员认为被污染了的食用菌,张克勤便好奇地拿到实验室进行分离,发现污染的原因是食用菌菌柄基部与土壤接触处有线虫和“杂菌”污染,这种“杂菌”经鉴定后是一种捕食线虫真菌。张克勤同时也注意到,还有不同类型的真菌能“吃”线虫。“它们会释放一个精巧的由三个细胞构成的环,当线虫从里面钻过时,这个环就会像‘套马绳’一样,只用零点几秒就把线虫勒住了。”这一发现让张克勤兴奋不已,他去查找各种资料时,却发现这一领域当时在国内是空白,国外研究得也不深。“我立刻就跟导师说,想改方向专门研究线虫防治。”张克勤的心中,打开了一扇窗。

听到张克勤的想法,导师严肃地告诉他,这方面的研究确实是空白,包括导师自己对线虫防治的研究也很陌生。一旦确定了这样的研究方向和研究对象,便要自己负责,努力做出成就,否则将无法毕业。

经过前期的充分准备,张克勤将线虫生物防治研究相关材料写成项目申请,申报了国家基金。“没想到一报就中了,我是学校第二个申报上国家基金的老师。”喜欢钻研的张克勤从此踏上了线虫生物防治研究之路。“可以说,我这辈子一直在做的事就是和线虫过不去。”而立之年,张克勤的线虫生物防治研究拿下了贵州省科技进步一等奖,这也是贵州省线虫防治领域第一次拿到该项大奖。

从贵州到云南 破解线虫生防之谜

在自然界中,线虫以细菌作为食物。然而,这些细菌并非只有被动地牺牲,它们如何反抗、抵御线虫捕食以维持种群生存的方式却鲜为人知。

2014年12月16日,国际著名科学期刊《Nature Communications》刊登了张克勤团队的研究论文《细菌动员真菌杀线虫》。该论文阐述了细菌抵御线虫的一种天然机制,即细菌可以动员线虫天敌——“捕食线虫真菌”捕杀线虫。在这种防御机制中,细菌在线虫的胁迫下,快速释放尿素,使真菌从腐生形式切换至捕食形式。这种捕食形式以形成专门的细胞结构为特征,促使真菌除去线虫。在寄生阶段,真菌会形成捕食器捕杀线虫,从而减轻细菌被大量捕食的压力,维持物种间的生态平衡。

张克勤表示,这项研究揭示了自然界中细菌、真菌、线虫相互作用的一种复杂关系,这将为有害线虫生物防治提供一种生态学新思路。

这些成果的获得可谓是十年磨一剑,而张克勤也因此和云南结缘。原来,1998年云南大学一实验室正巧在招贤纳士,即将被任命为贵州大学副校长的张克勤看中了云南的生态优势,义无反顾地离开贵州来到云南大学接管该实验室,并建设了一支在病原线虫及生物防控研究领域具有国际竞争力的科研团队。

在张克勤接管后,随着研究深入,他带领实验室团队每年发表50多篇SCI论文,实验室也晋升为优秀实验室。

因成绩突出,2003年,张克勤所在的实验室升级并更名为云南大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室培育基地,他继续担任实验室主任。在团队的共同努力下,该实验室连续10多年国家基金的申报命中率高达50%以上,最高达到80%,为我国病原线虫生物防治作出系统性和原创性的贡献,引领了我国作物病原线虫生物防治学科的发展。

不仅如此,在张克勤带领下,该实验室还建立了全球最大的线虫生物微生物种质资源库,为国家战略生物资源可持续利用和生物产业发展提供了支撑。

执着坚守 控虫任重道远

和谐的实验室氛围、融洽的师生关系、务实的科研态度和严谨的科研精神是接触过张克勤团队后人们的共同感受。

“每次回家或者去哪里,张老师都要叮嘱我们带一些微生物样品回来。”云南大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室研究员李国红提起张克勤深有感触,“张老师不管有多忙,每月都会固定给我们开小组学术讨论会,了解我们的研究进展。”据了解,张克勤还把团队细分成几个研究小组,他的主要助手都成长为博导,他们带领学生召开的研究小组会议,他都尽量参加。

邹成钢是半路转来团队的研究员,他告诉记者,“张老师给我最大的印象,就是即使我们有不同意见,只要有理有据,他就会积极支持我们”。

张克勤坦言,自己在贵州做研究的时候,还是一个只会埋头做实验的人。来云南3年后才意识到,要控制好线虫,一定要先了解线虫的“亲戚、朋友、邻居”之间的关系。“后来,我们开发产品都是从这个思路出发。这就跟人类一样,营造好环境,把敌人搞得少少的,朋友搞得多多的。”

张克勤认为,这种“关系”就像自己带领团队在2010年发表的一篇题为《病原细菌的特洛伊木马机制》的文章里所描述的那样:细菌首先会分泌出引诱线虫的芳香物质,通过伪装进入线虫体内,之后在线虫体内分泌毒性极强的胞外蛋白酶Bace16和Bae16侵染线虫,这个侵染过程和古希腊神话特洛伊战争里用于引诱敌人的“特洛伊木马”策略具有异曲同工之妙。“细菌产生的二庚酮可视为‘木马’,当线虫以为‘木马’是食物并吞进去后,‘木马’就会把线虫的肠道破坏掉,在里面繁殖,等大部队攻入了,再里应外合共同发起攻击。”

“我最大的优点就是坚持,不怕坐冷板凳。一条路走不通,就换一条,但从不轻言放弃。”张克勤认为,就是这种精神支持他一辈子钻研线虫,尽可能搞清楚线虫和周围环境的关系,然后利用这些关系控制线虫危害。“现在研究越做越深,一辈子也不可能完成,还要靠后来者继续把这个担子挑下去了。”张克勤笑着说。

(本刊记者 谭江华 邹鹏)


责任编辑:李敏

相关热词搜索:张克勤虫子身上农大文章
网友评论已有0条评论, 查看所有评论
昵称:    验证码:   
网友评论仅供其表达个人看法,并不代表本网立场