农学家的科研日常

“春种一粒粟，秋收万颗子”，要想得到“万颗子”的收获，需不断优化作物品种、耕种模式和种植环境，并及时排除病害、虫害、鼠害和杂草的威胁隐患，因此农学家的主要工作就是教民稼穑，指导农民如何种好作物、获得丰收。那农学家的科研日常是什么样呢？

养害虫也是科研的一部分

作为农学的一大分支学科，植物保护专业的研究人员被称为“植物医生”，主要从事作物病害与虫害的防治研究。

开展实验室工作前，研究人员需要到田间采集野生型昆虫，这是课题组的“秋游”活动。我们课题组项目之一是亚洲玉米螟（míng，中国玉米等作物的重要害虫）的防治。每年玉米收割后，我们便去实验田砍下带有蛀孔的玉米茎秆运回实验室，再用刀劈开茎秆便可找到“租住”其中的众多毛毛虫，其后利用大家鉴虫的“火眼金睛”，精准选出玉米螟幼虫。

实验室有模拟昆虫野外生存环境的培养箱，采集到的昆虫就饲养其中，并通过它们不断扩繁来满足日常研究的需要。每天早上到实验室，我们会先查看虫子的生长状态，及时补充食物、清理虫粪、调节培养箱的温度与湿度。

日常养虫（供图/石坚）

养虫的过程类似于养成类游戏，例如，鳞翅目的幼虫，也就是大家所说的毛毛虫，在羽化为成虫之前会经历化蛹阶段，这时需要我们手动将蛹转移到成虫笼中;鳞翅目的成虫，也就是蛾子，在硫酸纸上产卵后，也需要手动将卵纸转移到幼虫盒中，以此完成昆虫生长的一个周期。一般来说，有投入便有产出，但偶尔也会遇到嘲笑——“怎么连害虫都养不活？”

睫毛能当切割刀？

解剖昆虫是一项必备技能。由于不同种的昆虫体型差异较大，所需的工具也是五花八门：有些可以裸眼用手术剪进行解剖，有些则需要借助体视显微镜用镊子和维纳斯剪解剖，更有精细的组织需要科研人员贡献自己的睫毛制成切割刀来进行解剖和查看。

通过解剖得到的昆虫组织，不仅可以作为鉴别不同物种的依据，还可以用来探究不同组织的生理功能。当然，解剖昆虫并非易事，眼准手稳是最基本的“功夫”。可以说，克服“老眼昏花”和“帕金森”得到的每一个昆虫组织，都将为植保的科研长城添砖加瓦。

解剖昆虫（供图/石坚）

实验室里还会用到许多分子实验手段，来明确害虫的生理活动调控机制，为田间应用打下基础。

一般我们会通过观测来发现昆虫的某一特殊生理現象（即表型），经过组学等手段找到控制这一表型的基因，之后利用基因编辑手段改变该基因的表达水平，观测相对应的表型是否发生改变，以进一步确定基因和表型的对应关系。在明确了一个基因的功能后，我们还会探究不同基因的相互调控关系，以此来描摹清楚昆虫的基因调控网络。

那基础研究是如何与防治应用对接的呢？当确定了某一基因可以调控某一表型，例如A基因可以促进昆虫的取食，我们便将这种基因敲低，随之而来的改变是昆虫取食量减少，害虫对作物为害降低。

基础夯实 田间论证

基础研究的最终目标是田间应用，因此大田实验是植保人必不可少的研究环节。

基础研究夯实后，课题组成员会带着玉米螟的卵赴位于河北省的涿州实验站，将初孵幼虫接在玉米叶上，喷洒含有纳米载体的靶向防治试剂，对实验室的研究结果进行论证。

有时我们需要自己动手种植作物，这里也有许多挑战。例如，会因栽种的小麦苗过于瘦弱而被评价“还不如韭菜壮”。而专门研究水稻的研究员，即使穿着防水裤和雨鞋也免不了被水蛭叮咬。在烈日下，大家全副武装，戴着草帽、穿着防晒服在田间工作，会瞬间明晰“汗滴禾下土”的含义。

田间接虫（供图/石坚）

“民为国基，谷为民命”，农学家踔厉奋发的研究目标是将实验室的理论数据应用于田间，在保障环境友好、食品安全的前提下，控制田间病虫草害的发生，以使粮食高产、稳产和优产。这不仅是农学家的职责，也是一直不变的追求！

（责任编辑 / 陈琛  美术编辑 / 周游）