郭三堆:中国“抗虫棉”之父

2006-04-27 10:12徐军利
发明与创新·大科技 2006年4期
关键词:棉花基因研究

徐军利

郭三堆1950年7月出生,现为中国农科院生物技术研究所分子生物学研究室主任、研究员,博士生导师,国家级有突出贡献中青年专家。在国内首次研究成功甜蛋白基因,并在原核生物中高效表达。研制成功“中国单价抗虫棉”,使中国在世界上成为继美国之后,独立自主研制成功抗虫棉的第二个国家,并享有我国自己的专利知识产权。之后,又研制成功“中国双价抗虫棉”,并已进入大面积商业化生产,使我国在研制抗虫棉领域步入了国际先进行列。

不久前,《人民日报》发表了一篇题为《我国棉花育种技术跃居世界前列》的文章,报道了我国转抗虫基因三系杂交棉分子育种技术获重大突破,研究水平跃居世界领先。完全具有自主知识产权的转抗虫基因三系杂交棉不仅保持了抗虫棉的特点,而且能提高品种的产量和品质,降低成本,增产幅度一般达25%以上……这条消息的公开发布,震撼了世界农学界的专家和学者。同时承担这项科学研究的、引领21世纪中国棉花革命的科学家们,也引起了社会的高度关注。其中一位被誉为中国“抗虫棉”之父的郭三堆,出生于泽州县巴公镇渠头村的一个普通农产家庭,他的成就同样让家乡人民倍感骄傲和自豪!近日,笔者收集采访到一些关于郭三堆的事迹材料,他那潜心钻研、百折不挠的科研精神和爱祖国爱人民高尚的思想境界让人叹服。

贫且益坚,不坠青云之志

1950年7月15日,泽州县巴公镇渠头村一个祖祖辈辈在土里刨食的郭姓家庭又添了一名男丁,因其排行第三,父亲遂为他取名“郭三堆”。上世纪60年代初,我国连续三年遭受自然灾害,原本十分贫寒的郭家更是雪上加霜。小学刚毕业,父亲便决计让郭三堆休学,准备从小把他培养成一个种田好手,好增添养家糊口的劳力。为此,小三堆暗地里不知流了多少泪,但贫困的家境,让他只能含泪藏起课本过早地走向田地。幸亏本镇的中学教师李同兴慧眼识英才,才使这位后来成就卓著的科学家没有被埋没!

当时,李同兴老师看到小三堆成绩排在录取同学的首位,可是初中已开学多日却迟迟未见露面,了解了详细情况后,爱才心切的李老师多次上门与一筹莫展的郭父恳谈,又从自己微薄的薪金中抽出几张来解囊相助,郭三堆这才得以重返学堂。

天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨。此番波折,锤炼了郭三堆学高弥专、勤奋向上的意志。完成了初中学业后,他又以优异的成绩考入高中。在巴公中学读高中时,因饭量大增且花销日涨,三堆经常利用课余或节假日漫山遍野挖药材筹集学资。李同兴老师深爱这个敦厚、好学的孩子,他又多方联系,让郭三堆到镇上的冶铁厂勤工俭学,这才为他解了急困。在李老师的感召下,其他科任教师也格外钟爱这棵好苗子,人人倾其所能,悉心栽培,从而为郭三堆开启了一扇扇智慧之门。

贫且益坚,不坠青云之志。讷言敏学的郭三堆万分珍惜来之不易的学习机会,他发愤努力,刻苦钻研,终于不负众望,在1972年以优异的成绩考入北京大学生物系。从太行山坳辗转来到首都北京,生活环境发生了巨大变化,但郭三堆仍一如既往地像老农般埋头耕耘。经过导师的指点培养,郭三堆在微生物领域取得了一些突破性成果。1975年,当他从北京大学毕业时,被遴选入中国科学院微生物研究所,从事科研与教学工作。几年后,郭三堆随范云六院士调入中国农科院,从事当时最尖端的分子生物研究。

“我的祖国需要我,我应该回去”

1986年3月,当我国“863”计划全面启动时,郭三堆荣幸地被推荐为首批中青年专家,赴法国久负盛名的巴斯德生物研究所深造。能进入这所已先后培养出8位诺贝尔奖得主的研究所从事研究和学习,是郭三堆梦寐以求的机会。远涉重洋抵达法国后,他无暇顾及风光旖旎的丽都和流金淌银的塞纳河,一头扎进巴斯德研究所,埋头从事生物基因的研究。

很快,郭三堆在“杀虫基因的结构与功能研究”中取得重要进展,法国一家杂志介绍了他的研究成果,引起世界许多科研机构的高度关注。国外的许多大公司纷纷找他签订聘约,年薪一家比一家高。其中,英国一家搞分子生物学的公司派人与郭三堆面谈时,年薪出价到11万英磅,但都遭到他的婉拒。在法国还未拿到博士学位,但国家有关部门负责人通知他回国主持“863”的一些科研项目时,郭三堆义无反顾积极响应。临行前,他用自己在法工作最后一个月的薪水购买了国内紧缺的实验用品。当法国同行再次挽留他时,郭三堆说:“我是个科研工作者,虽然科技是没有国界的,但哪个国家先研究出一种先进技术和高科技成果,肯定哪个国家最有利和最受益。我是从中国的农村出来的,我深知农民的辛苦和负担。我的祖国需要我,我应该回去。”

郭三堆很欣赏那句话:“不要问你的祖国为你做了什么,而应当问自己,你究竟为你的祖国贡献了什么?”因此,在任何情况下,个人利益都不能置于国家利益、民族利益之上。他介绍说,转基因工程是新兴生物工程,通过高科技手段,可以按照不同要求进行基因转移,从而有针对性地提高动植物的产量和品质。一个基因就是一项产业,这关系到国家的命脉,是无法用金钱来衡量的。在这一领域的任何一点突破,于国于民都大有裨益。

十年一剑,挺进“抗虫棉”应用前沿

1989年,郭三堆归国后,把主攻方向定位在“抗虫棉”的培育上。虽然那时国家下拨的数百万元的研究经费,无法与国外同类公司不惜近亿元的研究经费相提并论,但郭三堆和他的同事们立志用最快的速度,从棉花植株的内部着手,利用基因工程,培养筛选抗虫棉植株。据统计,我国每年施用于棉花生长的农药总价值达50——70亿元,每年因喷施农药而中毒的事件屡屡发生。一次,郭三堆到河南棉区作调查,遇到一位70多岁的老人正带着小孙子给棉花打药,闻听研究抗虫棉的人来了,老人走到他的跟前说:“是中央派你们来救我们了?!”随后就两眼含泪,哽咽难语。经过仔细询问,郭三堆方知:两年前,老人的儿子和儿媳都因在种植棉花喷施农药时中毒死亡。刹那间,郭三堆的心深深地被刺痛了。他想,自己身为一个农业科研人员,不能为农民减轻痛苦,实在是无地自容。

经过一年零八个月的埋头攻关,郭三堆领导的研究小组首次在国内合成了杀虫蛋白基因。虽然此时美国的“抗虫棉”已研制成功,国内也有入主张直接花钱从美国引进技术。但作为抗虫棉项目负责人,郭三堆坚决反对半途而废。他说,拼命也要搞成功,这样做的目的,一是可以为国家节约大量资金;二是可以获得自主的知识产权;三是可以培养我国的科研队伍。

此后,他和几个伙伴顶住压力,在两年的攻关阶段,带着行军床,24小时呆在实验室。困了,就轮流在行军床上打盹。天道酬勤,1993年年底,他们利用我国科学家独创的花粉管通道法,培育出转基因棉花植株。1994年,通过中国农科院的鉴定。1995年,获得国家专利。但国外有人怀疑他们使用了外国的材料。为了证明这项技术是自己搞出来的,郭三堆又与国内的同行们开始了双价基因的研究。不久,双价基因抗虫棉研制成功。自1997年起,双价基因抗虫棉先后在河北、河南、山西、山东、新疆等9省得到推广。广大棉农在减少农药、用工的同时,亩均增收节支230元。陕西农民董振华种植了5亩抗虫棉,亩产籽棉高达250公斤。

接着,为了将科研成果尽快转化为现实生产力,郭三堆在深圳成立了创世纪转基因技术有限公司,并担任了该公司的首席科学家,先后在东南亚十多个国家申请了专利。由于郭三堆研制的抗虫棉基因数量少,领先美国人将抗虫基因迅速转入到40多个棉花品种中,适宜于中国整个棉区,几乎占领了我国棉花种植市场。

自1999年起,郭三堆率领的课题组在国家有关部委的大力支持下,又开展了转抗虫基因三系杂交棉分子育种研究。历经6年的脱胎换骨,化蛹成蝶,终于取得了棉花育种史上的重大突破,整体技术居世界领先水平。专家组成员还说,该项目推广后每年可新增皮棉80——100万吨,增收100—120亿元,相当于再造一个长江流域棉区。

在这非凡的成就背后,郭三堆付出了怎样艰辛的努力?他常常告诫学生:在科学研究方面,一要坚定信念;二要有吃苦精神;三要有奉献的品质。从1975年至今,他仅在1999年回过故乡一次。这在一般人眼中看似无情的举措,恰恰印证了这位赤子的壮怀。

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