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有人说,选题立项是成功的第一个台阶。那么我们来看看,被戏称医科院“获奖专业户”的药学家徐锦堂是怎么做科研课题的——没有科研经费,就从口粮里省,口粮不够吃,就用野菜来充饥。
三年困难时期在产区蹲点的留影(右一为徐锦堂)
三年困难时期,徐锦堂在四川省石柱县黄水坝农场和湖北省利川县福宝山药材场,建立黄连试验基地,福宝山药材场工人每月口粮降至15斤,顿顿野菜充饥,一半的人下山了,而徐锦堂咬紧牙关,坚持了8年。
1984年,重上福宝山时,徐锦堂观察林下生长的黄连
“自讨苦吃”的课题
1958年,徐锦堂从山西农学院毕业,被分配到中国医学科学院药物研究所。不久,他奉派去四川、湖北等地调查黄连生产状况。
黄连是重要的中药材。从唐代开始,四川、湖北等地就开始人工栽培。黄连属高山荫生植物,它喜冷凉湿润气候,既需阳光进行光合作用,又怕阳光的直射。所以人工栽培必须制造荫蔽环境,搭建人工棚。每种一亩黄连,需要10立方米木材,要砍伐3亩森林。
从四川到湖北数百里的黄连产区,毁林栽连造成的荒山秃岭水土流失,触目惊心。生态破坏又使黄连生产萎缩,供需矛盾日益突出。徐锦堂痛心疾首:不改变栽连方式,黄连生产将陷入绝境!回京后他毅然请缨:为改变黄连生产局面,请派我去黄连产区。
“黄连原本生于森林,让它重返大自然行不行呢?”徐锦堂搞了几片试验田。开始长势还好,但是雨后有的黄连淋死了。他发现,淋死黄连的地方多是坡度过陡,以致连根被雨水冲出而死,说明死连不能归于林下栽连。但坡度多大合适?林下黄连究竟能承受多大的雨水冲击?于是只要下雨,他就往实验田里跑。
1959年,徐锦堂(左一)在黄水农场采挖野生天麻,开始了首次天麻人工栽培实验
1960年7月18日夜晚,一场暴雨从天而降。雨下得这么大,黄连还能活吗?天刚蒙蒙亮,他找了根竹竿,走一步探一步,好歹走过已经淹没的木桥。
他不顾坡陡路滑跑到试验田一看,奇迹出现了,黄连依然活着。他既兴奋又纳闷:这么大的雨,怎么没淋死黄连?
为探究竟,他冒雨蹲在田里观察。一小时、两小时过去了,他全身淋透,冻得上下牙直打架,但黄连淋不死的秘密,被他揭开了:下雨时都伴随不同程度的风,有风树叶就要摆动,雨点经过树叶四处飞溅,雨水是飘洒到黄连和地上的,所以淋不死黄连。
徐锦堂跑回场里,把自己的发现告诉大家,又把他总结出来的什么样的林子、多大坡度适宜栽连等讲给大家,大伙茅塞顿开,拍腿称好。于是,林下栽连就这样推广开了,工人们高兴地称之为“万年棚”。
1961年,在福宝山黄连棚前与试验队工人合影(后排右一为徐锦堂)
八年间,徐锦堂解决了林下栽连荫蔽度问题,彻底改变了只有毁林才能栽连的传统方式;他成功研究黄连种子湿沙棚贮与精细育苗技术,彻底解决了黄连种子和秧苗短缺的难题;为了让被毁的荒山重披绿装,他发明黄连与贝母套种,黄连、玉米和速生林套种方法;他还试验成功少用或不用木料的简易棚栽连,成为药农最欢迎的生态栽连技术。
黄连产区人民将这些生态栽连方式誉为“徐锦堂模式”。湖北利川人民还专门为他立碑塑像。
黄连生态研究,先后荣获全国医药卫生科学大会奖、国家三等发明奖。
自掏腰包的课题
徐锦堂在所里参加课题讨论会时,经常有人提到天麻。但大家既无现成资料,也无经验可循。因此议论时非常热闹,落实谁来承担就陷入一片沉寂。
天麻是一种名贵中药,自古以来靠挖野生天麻供药,供求历来紧张。虽然它在世界多地有分布,但各国科学家对其生长和繁殖规律莫衷一是。
徐锦堂在黄连产区蹲点时,经常见到药农挖到野生天麻。联想到所里热闹的讨论,觉得这里有天时地利,何不顺手做一下人工栽培?
春天,他在黄水农场采挖到一些天麻,按照栽块茎作物的方法,把箭麻顶芽打掉,或切取芽眼等几种方法栽种下去,待秋天挖开一看全是空穴。他把苦水倒给老药农周厚俊,周师傅劝他别费力气了,还说起当地的民谣:“天麻是个宝,栽了就会跑。天麻是山怪,栽了就不在。”
徐锦堂不信邪,一定要干到底。可经费从何而来呢?只能从嘴里省——把每月全部生活费压缩在10元之内。后来利川县科委黄德炳同志知道后支援了1000元,才解决燃眉之急。
1962年夏天,徐锦堂将一个碰掉顶芽的箭麻埋在沙土里,一个多月后长出了像鸽子蛋大小的天麻。他欣喜万分!回京后他将天麻标本拿给所长看,所长大喜:天麻这个无人敢接的“烫山芋”,竟被徐锦堂做出了模样!
1963年,天麻被正式列入研究课题。
1965年在福宝山赶场波挖掘土壤剖面,调查野生天麻生长垂直状态
为了获得第一手资料,从1963到1965年,徐锦堂开展了三年的天麻野生生态调查。他基本摸清了天麻分布规律,掌握了它生长所需温度、湿度、土壤质地、伴生植物等生长条件。
1965年,徐锦堂第一次用野生蜜环菌材伴栽天麻获得成功。就在他要大展宏图之际,“文革”席卷全国,他被迫去了“干校”。
不能下马的课题
1972年,刚从“干校”回来的徐锦堂,听说天麻组要解散,他据理力争:“天麻人工栽培还处于试验阶段,市场供需矛盾没有解决,课题绝不能下马!”
当时,想在北京找到一两天麻都很难。为此,所里又让他重新负责天麻课题组。他应陕西省药材公司邀请,去汉中指导天麻生产。
1972年冬,徐锦堂把试验点定在宁强县滴水铺公社东风三队。这里群山环抱,气候湿润,全年温差较小,以前也种过天麻。一年后,徐锦堂利用自己研发的菌材培养技术,完成了“天麻无性繁殖固定菌床栽培法”。
1975年,徐锦堂(左一)向汉中地委副书记雷林(左四)介绍天麻菌床栽培法
这个方法简单易学还省工高产,东风三队平均穴产由过去的0.15~0.2公斤,提高到1.5公斤,生长周期由2年,缩短到1年。
此法一经推出轰动汉中,不仅农民家家种植,许多城里人也在房前屋后种起天麻来。仅仅两年,汉中就成为我国天麻主产区,宁强县天麻研究所也成立了。
推倒重来的课题
“天麻无性繁殖固定菌床栽培法”大获成功后,各级领导都把它当做“拳头产品”大力推广。但不久徐锦堂敏锐地发现,由于多代无性繁殖,东风三队出现了天麻退化、产量降低的情况,唯一的出路是搞有性繁殖。
天麻种子奇小,一粒花生米大小的果实里,包含着3~5万粒种子,细小如面粉。它没有胚乳和其他营养贮备,发芽非常困难,是一道世界难题。
徐锦堂要搞有性繁殖,首先是否定自己已经“成功”的课题,还必然要与热火朝天推广“拳头产品”的干群发生矛盾。
果然,“唯生产力论”“给群众运动泼冷水”的“帽子”劈头而来。对于徐锦堂来说,政治压力之大,今人很难想象。所幸他有一个试验基地,所幸天麻研究所干部职工都支持他。
天麻有性繁殖播种一年后,收获的一窝天麻中有箭麻(大即商品麻)、白麻(中)、米麻(小)
1976年,徐锦堂依据野生天麻种子成熟后,会喷落在某种物体上而生长繁殖的推论,设计了14种方案,播种62穴。其中播种在树叶上的3穴种子,观察到发芽的原球茎,2穴收获到天麻。
按此设计,他悄悄地扩大生产试验,播种树叶菌床89穴,蜜环菌菌床20穴。试验结果:前者空穴率1.12%,穴平均产量1.37公斤;后者穴产量只有0.22公斤。它证明树叶菌床法是成功的。
1978年,“天麻有性繁殖——树叶菌床法”诞生。它具有发芽率高、生长期短、商品天麻比重大而且产量高,对扩大天麻种子来源,防止种麻退化,提高天麻产量等等效益倍增。1980年被国家科委评为二等发明奖,1984年被中华医学会等四学会推荐为“建国35年来20项重大医药科研成果”之一。
上世纪90年代,徐锦堂在实验室观察天麻被蜜环菌,紫萁小菇侵染的过程
重大理论创新的课题
在天麻有性繁殖树叶菌床法的推广应用中,徐锦堂发现种子的发芽率及天麻产量,在不同地区有较大差异,即使在同一地区不同的山坡,搜集的树叶伴播天麻种子,发芽率也有差异。因此,他对天麻种子能否直接吸收树叶的营养提出质疑,并搜集树叶菌床中带有发芽原球茎的叶片展开研究。
他用药材公司的半间宿舍做实验室,从天麻种子发芽的原球茎中,分离到9株天麻种子共生萌发菌株。
天麻种植帮助繁荣山区经济,1984年7月,宁强县人民奖励徐锦堂一台18英寸彩电,成为轰动全国的新闻
经过努力,萌发菌的子实体培养出来了。经中科院微生物研究所应建浙教授鉴定为紫萁小菇,属于我国尚未发现的新纪录。
紫萁小菇的发现,使天麻种子萌发的营养来源这个国际上长期“悬而未决”的问题得到彻底解决。由此,徐锦堂作出“天麻是先后靠双菌共生,完成从种子到种子全部生活史的植物”的结论,并由此揭开了天麻生活史的全部秘密。
此项研究,荣获卫生部甲等成果奖,并被国家科委选入《中华人民共和国重大科技成果选集》中。
徐锦堂常说:“解决生产难题是我一生的追求。”
林下栽连大雨怎样才淋不死黄连?黄连光长叶子不长根茎怎么办?天麻无性繁殖种麻退化怎么办?一个接一个生产难题正是他在研究中不断遇见的新课题,徐锦堂屡败屡战,经过一次又一次实验和探索攻克新课题,也解决掉了生产路上的一个又一个难题。
徐锦堂
(1929.6-)
药用真菌、药用植物栽培学家
相关链接:徐锦堂:论文写在大地上
文:汤国星,原北京协和医学音像电子出版社副总编,已退休。
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