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礼赞•科学家精神 | 孟金陵:新中国第一位农学博士

  • 中国作物协会
  • 日期:2022-04-07
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他是新中国独立自主培养的首位农学博士,率先在国内开展了油菜分子标记遗传作图和辅助育种研究,提出并实践了油菜亚基因组间杂交优势的理论,图谱定位了控制油菜重要性状的基因,搭建了发掘优良基因的技术平台。

 

孟金陵,男,河南开封人,1948年出生于江苏南京,民盟盟员,1982年起师从华中农学院刘后利教授从事油菜基础研究工作,1984年获农学博士学位,是新中国第一位农学博士。曾任华中农业大学二级岗教授、博士生导师、作物遗传改良国家重点实验室固定研究人员、湖北省遗传学会常务理事、《作物学报》编委、中国作物学会油料作物专业委员会理事、第二届国家转基因生物安全委员会委员、多国芸薹属基因组项目咨询小组成员等,是第九、十届全国人大代表,第十一届全国政协委员,2012年退休。孟金陵主持了多个国际合作项目和国内重大研究项目,先后获国家教委科技进步奖和农业部科技进步奖、国务院学会委员会“有突出贡献的中国博士学位获得者”、农业部“有突出贡献的中青年专家”、国家科技部“863项目先进个人”等荣誉,发表论文数十篇。 

下乡知青 农学博士

1968年,从黄石五中67届高中毕业的孟金陵到湖北省大冶县原陈贵公社当下乡知青,插秧割谷、种菜养猪。正是这段下乡劳动锻炼的经历,使孟金陵开始了解农村、农业和农民,认识了稻、麦、麻以及油菜这种浑身是宝的作物。

1973年,孟金陵被推荐进入华中农学院,成为一名“工农兵大学生”。在狮子山、南湖畔,孟金陵开始学习到各种农作物的科学知识,在毕业实习时师从水稻专家李泽炳教授学习杂交水稻栽培技术。1976年,孟金陵从华中农学院农学系毕业,分配到湖北省黄石市江北农场任蔬菜生产技术员。

1978年,乘着改革的春风,已经做了2年技术员的孟金陵报考了华中农学院农学系作物遗传育种专业的研究生。当年,全国报考研究生的人数达6.3万人,最终仅录取1万人,孟金陵有幸成为这支万人大军中的一员。在著名棉花遗传育种科学家孙济中教授的指导下,孟金陵从事亚洲棉与陆地棉种间杂交研究。亚洲棉在中国有数百年的种植史,蕴藏有丰富的优良遗传变异,但产量低;陆地棉是我国新引进的优质高产作物,但适应性差,将它与亚洲棉杂交从而提高陆地棉的适应性和抗病性,是我国棉花遗传改良的重要途径。但亚洲棉是二倍体植物,需用秋水仙素处理亚洲棉使之染色体组加倍为四倍体后,才有望与四倍体陆地棉杂交成功,获得杂种后代。开始时试验很不顺利,常规的每天一次药物处理未见效果,杂交不结实。后来将每天一次的药物处理改为一天六次:从早晨8点开始,每隔4小时到试验田用秋水仙素涂抹亚洲棉的花蕾。最终,从半夜4点钟摸黑打手电筒处理的亚洲棉花蕾,加倍成为了四倍体;以它们作母本与陆地棉杂交后成功获得了宝贵的试验材料。

1981年,孟金陵顺利获得硕士学位并留校任助教。年底,孟金陵报考了华中农学院作物遗传育种专业的博士生。当时,全校和他一起报考博士生的有6人,最后只录取了他一人。

谈到为何只录取孟金陵一人,刘后利教授曾有过这样的评价:“孟金陵同志1981年底在我校获得硕士学位,有了比较好的学习基础和研究基础。在博士研究生入学考试中,我进一步了解到他的理论基础比较扎实,并能较好地理解实际问题,入学考试成绩在四名考生中是最好的,面试回答问题比较深入,有培养前途,因此,被录取为博士生。”

从此,孟金陵与油菜结下了一生的不解之缘。他不仅成为华中农学院申请到博士点之后的第一位博士生,而且还在三年后成为新中国独立自主培养的首位农学博士。

当时,刘后利教授只带了孟金陵一名博士生,因此,他有许多机会随导师参加科研活动。孟金陵说,到江苏、上海油菜基地取样,坐船一次就要几天几夜。国家级或省级的学术会议,刘后利教授也都让他参加。在学校,既有实验室的工作,也有田间的工作,遇到不懂的问题,孟金陵就直接到刘后利教授家中请教。

刘后利教授治学严谨,“那时刘老师带的博士生中,有因考试没通过就直接走人了;论文答辩通不过的就更常见了。”孟金陵谈到,那时博士论文用手写,写好后交导师提修改意见,自己的论文《甘蓝型油菜连续自交遗传效应的研究》前后共写了8遍。

导师满意后,孟金陵的论文被送到湖南农业大学评审。答辩时,邀请了包括武汉大学生物学教授杨弘远在内的3位教授参加,而提问提了两个小时,直问到孟金陵答不上来为止。

1984年戴上博士帽时,孟金陵已经36岁了。与今天年轻的博士们相比,这个年龄似乎有些偏大。可这正是历史真实的印痕:历经浩劫的中国科学事业,终于迎来了并不轻松的转折。

 

 孟金陵在试验田里观察油菜花期生长情况

 

投身科研 开拓创新

在油菜遗传育种研究方面,数十年来,孟金陵主要从事基础理论与实践应用两个方面的研究:一是为油菜育种开拓新的、科学的方法,主要是油菜基因组学基础研究;二是油菜种质资源创新,主要是创造新型甘蓝型油菜,并进一步利用油菜的亚基因组间杂种优势。

在国内长期从事以油菜遗传育种学、发育生物学、分子生物学和生物技术研究的同时,孟金陵曾受国家留学基金委和英国皇家学会资助,先后赴澳大利亚、阿根廷和英国开展油菜和大豆的植物生物技术合作研究。

1994年,孟金陵从英国John Innes Centre结束访问学者回国后,开始了以油菜分子标记遗传作图和QTL定位为主的油菜基因组学应用基础研究。

他先后主持了欧盟国际合作项目、国家转基因生物新品种培育重大专项、国家自然科学基金项目、教育部博士点基金项目、教育部重点科技项目、农业部引进国际先进农业科学技术计划(948计划)项目、国家重点基础研究发展计划(973计划)项目、国家自然科学基金重点项目等。

2001年,孟金陵在Plant Breeding上发表我国第一篇利用分子标记遗传连锁图定位控制油菜重要性状的论文后,至今图谱定位了数以百计的控制油菜产量性状、品质性状、抗逆性状和发育重要性状的遗传位点(QTL);所构建的 TN DH群体已经被国际同行视为油菜遗传作图的参考群体。在Genetics、New Phytologist、BMC Evolutionary Biology、Theor Appl Genet等国际期刊上发表相关SCI论文数十篇。

在油菜亚基因组间杂种优势研究方面,上世纪90年代末,孟金陵提出了利用生物技术与传统技术相结合创新油菜基因组、培育新型甘蓝型油菜,进而利用油菜亚基因组间杂种优势的科学设想,获得了相关专利。

在国家863、湖北省基金重大项目和国家自然科学基金重点项目的资助下,孟金陵先后培育出了第1、2、3代新型甘蓝型油菜,选配的亚基因组间杂种在世界各地种植均表现了很强的杂种优势。建立了变异丰富的新型甘蓝型油菜基因资源库,为将油菜亚基因组间杂种优势可持续地运用于生产实践奠定了物质基础。

 

孟金陵在第13届国际油菜大会上作报告

 

孟金陵多次应邀在油菜大会(第9届,1995,英国剑桥;第10届,1999,澳大利亚堪培拉;第13届,2011,捷克布拉格)、第3届海峡两岸三地植物分子生物学和生物技术研讨会(2001,中国香港)和国际十字花科植物遗传学大会(第13届,2002,美国加里弗尼亚;第14届,2004,韩国大田;第15届,2006,荷兰瓦格林根;第17届,2010,加拿大萨斯卡通;第18届,2012,意大利卡塔尼亚)作综述报告和专题报告。所参与的“多国芸薹属基因组项目”成功测序了白菜、甘蓝和甘蓝型油菜的基因组,有力地促进了芸薹属作物的遗传改良。发表学术论文数十篇,其中多篇发表在SCI收录的国际期刊上;主编了《植物生殖遗传学》;申请了“油菜基因组间杂种优势利用”发明专利。

 

此外,孟金陵还主持了国家自然科学基金项目多项、国家科技攻关课题多项、引进国际先进农业科学技术计划(948计划)项目、国家高技术研究发展计划(863计划)项目、国家重点基础研究发展计划(973计划)项目、国家转基因生物新品种培育重大专项、教育部博士点基金项目、湖北省自然科学基金项目和中国-欧盟合作项目,其中一些是由多学科多单位参加的国家重大科技项目。在开展科学研究的同时,孟金陵为国家培养了四十多名硕士和30多名博士。

 

建言献策 服务社会

孟金陵曾先后担任第九届、十届全国人大代表、第十一届全国政协委员。在他看来,人大代表、政协委员,并不是一个特殊的身份,它既是使命,也是责任。

2008年冬天,一场史无前例的大雪灾让很多南方城市的蔬菜供应断档,蔬菜量少价高,给百姓生活造成巨大影响。时任全国政协委员的孟金陵在北京接受记者采访时呼吁,各级政府应建立蔬菜预警中心,采取得力措施确保蔬菜供应。

赴京开会前,有不少蔬菜研究专家找到孟金陵,反映大雪前,蔬菜种植户没有接到任何预警信息,露天种的菜冻死了,大棚种的菜因棚子倒塌压死了,损失惨重。大家希望他在“两会”上把这个问题反映反映。孟金陵认为,建立蔬菜预警中心不是一件小事,关系到“菜篮子”的稳定,应引起各级政府高度重视。

对于自己的研究对象——油菜,孟金陵也不忘在“两会上”发声。

2012年两会期间,孟金陵说,油菜专家连年奋斗,几乎每年都能研究出提高油菜产量的办法,培育出更高产的油菜良种,但种植油菜的农民却越来越少,出现了“专家在实验室拼命增产量,农民的田里却在长野花”的状况。

孟金陵认为,中国食用油年生产能力即便能达到年增幅10% ,10 年内每年仍需大量进口才能保障市场的正常供给。但是,由于农资价格高涨和农业用工成本激增,而产品收购价格低廉,很多农民现在宁可出门打工赚钱,也不愿意在田地浪费时间。

孟金陵因此呼吁大幅度提高农产品收购价格,想办法降低农资产品价格,让农民回归田地。尤其是我国的油菜优势一定要设法得到保障,从而改变食用油依赖进口的尴尬。

2012年,孟金陵从华中农业大学退休。从繁忙的教学、科研工作岗位上退下来,孟金陵却并没闲着。在学校和傅廷栋院士为首的油菜研究室支持下,孟金陵于2014年在湖北武汉主持了第19届国际十字花科植物遗传学大会,多年在欧美轮流主办的大会得以在十字花科作物种植面积最大的中国首次召开。

2017年开始,他用两年时间,在国家油菜工程技术研究中心三楼办公室里完成了一本名为《花海话油菜》的科普著作,由中国农业出版社在2019年出版发行。《花海话油菜》全书分为油菜的来龙去脉、采油的营养价值、油菜浑身都是宝、怎样种油菜以及未来的油菜等篇章,图文并茂,老少咸宜。傅廷栋院士评价《花海话油菜》“是一本不可多得的科普著作”。

如今,多半时间住在海南的孟金陵依旧高度关注着油菜科研进展,海南岛的五指山麓、尖峰岭上也留下了他播种油菜的足迹。在他看来,油菜花是这世界上最美丽的花朵,正如他在《忆江南·油菜花》中写道:

江南路,初见菜花黄。冬暮追肥叶绿美,秋晨炒饭菜油香,炊晕伴星光。

江南舞,寻蜜探花忙。昨日黄花存旧影,经年霜叶拥新黄,香艳入时光。