上海交通大学
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[学者笔谈]陈捷:农科需要扎根土地[图]
  [编者按] 继2011年上半年推出“身边的感动”系列报道受到广泛好评后,从2011年10月起,我们推出了新栏目“学者笔谈”。本栏目将陆续推出一批我校有影响的学者,重点展示他们在人才培养、科学研究、服务社会和文化传承与创新等方面的观点和见解、思路和做法及理论和实践,旨在弘扬科学精神,激荡人文情怀,回归学术本位,浓郁学术气象,全面提升交大学术的影响力和传播力。

  ■ 伟大的创造总是源于梦想,但每个梦想的实现却都离不开脚踏实地的实干

  ■ 幸福的人是那些愿意为梦想而奋斗终生的人。

  ■ 机遇最终会光顾那些脚踏实地,永远忠实于理想的人。

  ■ 无论一个人学术成就多大,他所做的一切在漫长的历史长河中不过是沧海一粟,他所能做到的只能是为了美好的世界留下一些奋斗的足迹

  ■ “农民的成功”应该是评价一名农业科技工作者价值的重要指标。服务于农民和农业是农业科技工作事业成功的必由之路

  在实干中追求理想

  我经常向我的学生讲,我有生之年最大的愿望是将多年研发的木霉菌制剂大面积应用到我国农作物病害防治和土壤环境修复中去,给我国农业做出实实在在的贡献。然而要实现这一理想并非易事,要比发表几篇SCI 收录的文章难得多,一方面这项技术成果必须具有较高科技含量,要能便于农民使用,另一方面还要考虑生产成本,要让农民用得起。为此我每年要带领研究生在全国20多个省市的蔬菜和玉米产区示范、推广,调研应用效果,听取农村基层技术人员和农民的反馈,在实践中不断改进产品的质量和实用性。虽然在科技兴农实践中历尽艰辛,但我们却为一步步走向成功而感到非常充实。与此相对的是,一些学生虽然心存理想,但缺少脚踏实地的精神和持之以恒的毅力,最后只能是好高骛远,怨天尤人。还有一些学生单纯为了学位这个“功利”目标而被动研究,在他们眼里科学研究毫无乐趣可言。可想而知,他们很难会有新的科学发现,更不能进入科技创新的自由王国。一些研究生在科学研究中不敢直面难题,总是想方设法回避难点,以求早日“过关”毕业。可是科学问题是无法回避的,通过回避“难题”的研究是经不起历史考验的。

  知识融会贯通,实现思维创新

  创新思维是一种具有开创意义的思维活动,即开拓人类认识的新领域、新成果的思维活动。它往往表现为发明新技术,形成新观念,提出新方案和决策,创建新理论。学会将知识融会贯通是创新思维的重要体现。为什么我们一些学生面对研究难题,缺乏有深度和广度的攻克思路呢?关键是不懂得如何将所学到的多学科知识融会贯通,凝练出自己独到的见解。比如,要了解所谓的“病害三角关系”,即植物和病原在一定的环境条件下相互斗争并导致植物生病的过程,需要从植物、病原、环境这三方面作用去理解。植物因素涉及作物品种抗性水平;病原因素涉及生物因素和非生物因素,其中生物因素主要表现在病原物侵染寄主植物的能力强弱;环境因素是指直接或间接影响植物及病原的一切外界因素。植物或病原物都存在于它们的周围环境。作为植物、病原物相互作用而发生的植物病害,更易受到环境条件发展变化的影响。环境条件包括非生物条件(例如:气象因子、土壤理化因子)和生物条件(例如:有益微生物、其它病原物)。因此要揭示某一种农作物病害发生的原因,需要通过科学研究,将作物学、气象学、土壤学、微生物学、栽培学等多学科知识融会贯通才能明确。而要明确植物-病原物互作或植物病害发生与抗性的分子机理则需要从双方的细胞学、生理学、生物化学、分子生物学等多学科、多水平开展研究 。随着后基因组时代的到来,从“组学”尺度上研究植物-病原物互作的本质已成国际植物病理学的研究热点和发展方向。尽管“组学”方法可提供丰富的生物学信息,但如何将这些生物学信息转换成针对植物病害的专门知识,离不开基因组学、蛋白质组学、代谢组学理论与植物学、植物病理学、植物生理学、微生物学等的融合交叉,否则无法全面认识这些海量的基因或蛋白在植物-病原物互作中的作用及相互关系。总之,知识融会贯通是实现知识创新的唯一途径。

  农科精英是在生产实践中成长起来的

  上海交通大学是培养精英的大学,交大的农科应是培养现代农业精英的平台。交大农生学院的本科生入学考分是全国农科大学中数一数二的,然而这批优秀的学生中相当一部分对我国农村和农业不屑一顾,认为自己以后不会在农业行业内发展,一部分认为自己的定位是“农科精英”,不需要去了解“三农”的“低级”的问题。这里一个令人深思的问题。什么是“农科精英人才”?关于这一点可谓是“仁者见仁,智者见智”,有人说农科精英人才是具备国际现代农业视野的人才,有人说应是掌握生物技术和生物工程技术的人才,但很少有人认为提及农科精英首先应该深入农村和农业生产第一线去认识我国“三农”的现状,在实践中培养应用现代农业科技知识解决农业生产实际问题能力。总之,培养农科精英似乎不需要去深入我国农业生产一线实践。

  实际上,我们的学生要培养成真正的农科精英,绝不只是学了几门“生物技术”、“分子生物学”课程,或仅知道如何克隆“基因”就可以了。如果对我国农业生产现状一无所知,我们所学到这些生物技术也是无本之木,无源之水。因此“农科精英”们首先要从“农科白领”的清高中走出来,要深入农村和农业实践。我们并非要求所有毕业生都到农村或农业一线去工作,但如果在我国农业科技、农业产业领军团队中长年看不到我校农科毕业生的身影,这就是一个问题了。那时我们不禁要问:我们的农科精英哪去了?他们在农业领域中发挥了什么样的作用?我认为无论是一般的农业院校,还是一流的综合性大学,一个合格的农科毕业生都应具有在农业生产第一线应用现代农业理论与方法去分析、解决农业生产实际问题的能力。然而我们目前课程体系仍存在“重理论、轻实践”的现象,很多学生毕业后只知道“基因克隆”技术,而对农业生产的基本知识和现实问题一无所知,这样的学生到工作岗位上,只能是“眼高手低”,偏离了国家对现代农业科技人才素质的需求。一些同学可能认为我们是学现代农业技术的,不需要了解经典的农业知识,这是非常无知的。即便是做农业分子生物学研究工作的人,如果脱离农业生产实践,其研究就会失去方向,知识结构会严重缺失,不可能成长为一名真正的现代农业科技专家。生物学技术与农业实践相结合才会显现强大的生命力,否则只能是“空中楼阁”。众所周知,我国很多著名农业科学家都是在农业生产一线中打拼出来的,像“杂交水稻之父”——袁隆平院士几十年如一日,披星戴月、矢志不移,南来北往育种,他用一粒种子改变了世界,创造出辉煌的业绩。他的亲身经历告诉我们只有投身于农业实践才是农科精英成长的必由之路。

  “既能上天,又能入地”是交大农科专家服务农业的重要特质

  作为学者都知道“学有专长永远是立身处世之本”的道理,这里我要谈的是交大的农科专家如何做到“专、博”结合的问题。对于交大“小而精”的农科人才队伍,我们的农科专家除了要在某一专业领域具有明显优势,同时更需要有“多面手”的才能,这样才能实现交大农生院有限人力资源服务于农业的效益最大化。这些专家除了能开展比较深入的农业应用基础研究,还要能深入农业生产一线去推广开发农业新技术。这样的专家尽管可能比从事单一方向研究的专家更加忙禄,但他们对农业科技进步与农业产业发展的结合点认识更清楚,理论与实践结合更加紧密,学术活力持续更加久远。这样的人才能力架构,对于农科人力资源相对有限的交大而言更有实际意义。因此我们应探索在保证“学有专长”的基础上,建立“多面手”专家培养的机制,提高人才创新和服务社会的效率。

  “批判式”学习是培养创新性思维的好方式

  大学“总是把科学当作一个没有完全解决的难题来看待,它因此也总是处于研究探索之中”。大学是带有研究性质的学校,它一方面要进行纯科学的研究,从而发展科学,探索真理,另一方面将研究过程与教学过程结合,“由科学而达至修养”,培养人才。在这种科学探索中,批判精神最为重要,是培养创新能力的基本素质。

  我在多年研究生课程教学实践中发现,很多研究生非常迷信在国外期刊已发表的论文,认为凡是发表的研究方法和内容都是正确的,在自己的研究工作中过分盲从国外同行的工作,陷入“国外专家做什么,我就做什么”的怪圈,缺少自己的学术思想。这种情况一方面反映出同学们在学术上尚未成熟,不能根据已所掌握的专业基础知识,融会贯通去找文中的“毛病”,另一方面说明同学头脑中还没有建立起“批判式”学习的习惯,“人云亦云”的思维方式已根深蒂固。针对这种情况,我在讲授《农业生物蛋白质组学》课程当中,总是要让学生阅读与自已研究方向相关,并已在国际权威杂志上发表的农业生物蛋白质组学方面的研究论文,要求学生结合自已的学位论文内容利用文献中的理论和技术虚拟设计研究方案,训练学生借鉴他人研究成果的能力。为了深化这一教学环节,我有意选择高水平和一般水平的国外专业文章让学生去主动评判,让学生指出文章中在研究技术路线和方法设计方面的优点和存在的问题。同学们最初只能找出文章的一些优点,但却找不出文中的缺点。我告诉大家任何一篇文章无论发表在何种杂志上,都会有他的不足之处或需要进一步探索的地方,千万不要“照单全收”,我们要学会“鸡蛋里面挑骨头”。例如:有些文章尽管已鉴定出某两个性状的差异蛋白,但却没有进行差异蛋白质相关基因的表达分析,仍不能说明这些差异蛋白在mRNA水平与这个性状一定相关,可能会有蛋白质翻译后修饰在起作用等等,因此对于两个性状的差异本质应从蛋白和mRNA两个水平上去理解才更加全面。有些文章在比较两个性状时,列出了海量的差异蛋白,几乎大多数代谢途径都发生不同程度的变化,那么调控这种复杂变化关键基因或结点基因如何进一步筛选和鉴定呢?多数同学回答不出来。有些文章仅用一种方法,但的确是通过若干次重复证明了某一性状相关蛋白的存在,那么这个结果一定就可靠吗?如果我们用另外一种方法进行同样的研究,却得出了不同的结果,下一步该如何做呢?这些都是同学们经常回答不出的问题。在课堂上我还通过举一些实际科研案例,去训练学生的思辩能力,例如将一种病原菌接种抗病和感病植物品种根组织后,提取蛋白,然后通过双向电泳获得两个品种的差异蛋白质图谱,这个研究方案正确吗?一些同学认为这个方案是合理的,可是他们没有想到这个方案没有排除两品种遗传背景本身的差异干扰,也没有想到两品种根组织的差异蛋白图谱中一定有来自病原菌本身的蛋白点。这里涉及到如何选用品种,选用品种数量,如何设对照,如何排除非目标蛋白干扰等一系列的问题。通过这样的批判式的学习方式,大大激发了学生探索式学习的兴趣,学生对科学问题的思辩能力明显提高。

  学者小传

  陈捷,上海交大农业与生物学院教授、博士生导师,农学博士,国家现代农业产业技术体系岗位科学家,国际植物保护学会会员,中国植物保护学会常务理事,中国生物防治专业委员会副主任委员,中国植物病理学会生物防治专业委员会副主任委员。享受国务院政府特殊津贴,获得农业部有突出贡献中青年专家和全国优秀农业科技工作者称号,入选农业部神农计划。

  曾在韩国庆北大学做博士后研究,美国康奈尔大学做高级访问学者。主要从事玉米-病原真菌分子互作、植物病害生物防治,农业环境微生物工程等领域研究,在国际上首先完成了玉米弯孢叶斑病菌基因组测序,建立了弯孢叶斑病菌致病性分化寄主鉴别系统,通过“组学”技术筛选出病原菌适应抗性品种的发生定向变异的相关基因,提出了病原菌适应寄主发生早期微变异的理论,对我国玉米病原菌生理分化监测、抗性品种合理布局具有重要意义。系统研究了拮抗木霉菌-玉米分子互作和生物防治病害机理、木霉菌-油菜共生修复土壤重金属污染机理,获得微生物菌肥正式登记证1项、国家发明专利5项、国家标准1项。获省部级科技进步一等奖或二等奖9项。在Phytopathology、Bioresource Technology等期刊发表论文100余篇,国际会议20篇,专著11部,教材7部。