華中農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授付新華:追尋生命的流螢
日期:2012-02-02 08:51:08
螢火蟲,就像人類生命的流螢,由于其對生存環(huán)境反應(yīng)敏感,因而被當(dāng)成環(huán)境指標(biāo)生物。螢火蟲數(shù)量的急劇下降正反映出人類活動(dòng)使自然環(huán)境不斷惡化的現(xiàn)實(shí)。
直至現(xiàn)在,螢火蟲仍被看做是沒有意義或缺乏價(jià)值的科研項(xiàng)目,這反而成為付新華在“更黑的夜”不斷追尋的動(dòng)力。
“黑黑的天空低垂,亮亮的繁星相隨,蟲兒飛蟲兒飛,你在思念誰?!薄拔灮鹣x慢慢飛,夏夜里風(fēng)輕吹?!?/SPAN>
這些曾經(jīng)流行的兒歌總讓我們回憶起許多年前的那個(gè)夏夜,大片螢火蟲發(fā)出點(diǎn)點(diǎn)光亮縈繞在我們身邊。然而,盡管今天孩子們?nèi)匀缓叱瑯拥母枨?,卻極少再親眼見到螢火蟲。
近幾十年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人口數(shù)量日益增長,螢火蟲棲息地遭到破壞,螢火蟲幾乎處于滅絕的邊緣。長久以來,由于沒有立竿見影的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,我國螢火蟲研究舉步維艱。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院副教授付新華作為中國第一個(gè)研究螢火蟲的博士,也是唯一全面研究螢火蟲的學(xué)者,十多年來,他堅(jiān)定地在黑暗中追尋螢火蟲微弱的光亮。
更黑的夜
1978年出生的付新華,和很多城市里長大的70后一樣,從來沒有親眼見過螢火蟲。在他腦海中,這種長著翅膀的小精靈只活在優(yōu)美的古詩詞和兒歌里。
直到2000年,付新華到武漢讀碩士。一個(gè)夏天的晚上,剛下完大雨。他在路邊雜草叢中發(fā)現(xiàn)了非常亮的光點(diǎn)?!拔耶?dāng)時(shí)特別好奇,想伸手去找光點(diǎn)?!备缎氯A津津有味地回憶道,“結(jié)果掏出來一條四五厘米長并且發(fā)光的肉蟲,把我嚇了一大跳?!?/SPAN>
后來,經(jīng)過詢問導(dǎo)師他才知道,這種發(fā)亮的蟲子是一種螢火蟲的幼蟲。這便是付新華與螢火蟲的第一次親密接觸。
雖然以驚嚇收場,但第一次的邂逅卻讓付新華對這個(gè)小精靈鐘情一生。
它為什么發(fā)光?發(fā)光有什么用?一個(gè)個(gè)問題在付新華腦海里環(huán)繞。連續(xù)一個(gè)星期,一到晚上,他就開始觀察它們,并且覺得“越來越有意思了”。
2006年,付新華來到峨眉山尋找螢火蟲。但黑漆漆的夜里看不到一點(diǎn)螢火,就在他快要放棄時(shí),連綿500米的螢火光帶出現(xiàn)了,成千上萬只螢火蟲棲息在巖石垂下的藤蔓上,以一個(gè)頻率發(fā)光。
“這樣的景象讓我著迷,好像見到了上萬人同時(shí)下跪向活佛朝拜。”付新華說。
但僅僅時(shí)隔一年,當(dāng)他再去峨眉山時(shí),青山依舊,山澗中的水卻少了很多,螢火美景已不復(fù)存在。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院碩士研究生方立是付新華帶的第一個(gè)研究生。在跟隨付新華追尋螢火蟲的征途上,他也發(fā)現(xiàn),各地的螢火蟲都越來越少。
“就在云南我們常去的一個(gè)地方,我第一次去的時(shí)候,那個(gè)種群大概還有3000只?!狈搅Α吨袊茖W(xué)報(bào)》記者說,“但是現(xiàn)在,最多只有五六百只了?!?/SPAN>
同時(shí),付新華明顯感覺到,武漢的螢火蟲數(shù)量也下降得很快。
在武漢市郊區(qū)的一個(gè)水塘,原本是螢火蟲清靜的棲息地。但由于城市擴(kuò)張,這一區(qū)域被一條高速路貫穿。橘黃色的高原鈉燈使高速路夜夜通明。
然而,“路燈雖然照亮了車輛的通行,但對螢火蟲而言,卻是滅頂之災(zāi)”。付新華憂心忡忡。研究表明,雌雄螢火蟲正是通過閃光信號進(jìn)行辨認(rèn)和求偶,在光線過亮?xí)r,雄性無法找到雌性,更無法進(jìn)行求偶交配。
他擔(dān)心,在不久的將來,隨著村莊的拆遷和公路的侵蝕,這里的螢火蟲會(huì)徹底消失。路燈照亮的郊外的夜晚,卻由于沒有了螢火蟲而變得更加“黯淡無光”。
在生態(tài)學(xué)上,由于螢火蟲對生存環(huán)境反應(yīng)敏感,它被當(dāng)成環(huán)境指標(biāo)生物。螢火蟲數(shù)量的急劇下降正反映出人類活動(dòng)使自然環(huán)境不斷惡化的現(xiàn)實(shí),這也成為了付新華在“更黑的夜”中追回螢火蟲的最大動(dòng)力。
坐穿基礎(chǔ)研究的冷板凳
當(dāng)通過電子郵件聯(lián)系付新華時(shí),《中國科學(xué)報(bào)》記者發(fā)現(xiàn),連他的電子郵箱地址中都包含“firefly”的名稱。與付新華交談,也能時(shí)時(shí)感覺到他對螢火蟲的熱愛。
十多年來的付出,付新華深深感到從事基礎(chǔ)研究的艱辛。
研究生剛剛?cè)雽W(xué)時(shí),同為植物保護(hù)專業(yè)的同學(xué)大都選擇農(nóng)業(yè)害蟲或者有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的授粉昆蟲、藥用昆蟲作為自己的研究方向。付新華的選擇則讓周圍的人感到不解。
當(dāng)時(shí),由于螢火蟲與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系不大,中國的螢火蟲研究一片空白,甚至找不到一本專業(yè)書籍?!拔颐鎸Φ氖敲H坏奈粗澜纾裁磿r(shí)候能取得成果,根本不知道?!备缎氯A說。
2005年博士畢業(yè)后,付新華留校任職,開始獨(dú)立面對科研工作的種種困難。其中,研究經(jīng)費(fèi)的申請給他帶來很大的麻煩。
付新華滿懷希望地撰寫了一篇題為《螢火蟲閃光與性信息素研究》的課題申請報(bào)告,結(jié)果得到的答復(fù)是“本研究意義不大”。他覺得“自己從夢想中被拖出來,冷冰冰地摔到了地上”。
他發(fā)現(xiàn),自己的研究正像脆弱的螢火蟲一樣,只能和黑暗為伴。課題經(jīng)費(fèi)的匱乏使他無力改善實(shí)驗(yàn)條件,至今,他仍在大約10平方米的空間內(nèi)活動(dòng)。
“我有一間大約8平方米的地下室用來做實(shí)驗(yàn),加上兩平方米的日常辦公室,條件有限。”他對《中國科學(xué)報(bào)》記者介紹。
但是,對付新華而言,對螢火蟲的熱愛遠(yuǎn)超過經(jīng)費(fèi)不足帶來的困難。他說:“經(jīng)費(fèi)的問題我還能克服?!?/SPAN>
他曾用自己的工資補(bǔ)貼實(shí)驗(yàn)花費(fèi)。2007年春天,他用工資買了第一臺尼康單反相機(jī)。而2008年,日本同行的資助使他擁有一套夜視設(shè)備,從而擺脫了肉眼觀察、紙筆記錄的原始研究方式。
和科研經(jīng)費(fèi)的問題相比,更讓付新華感到困惑的還是得不到理解和支持。高校里似乎存在這樣一種現(xiàn)象,科研工作者都將獲得國家縱向經(jīng)費(fèi)當(dāng)做生存之道,而如螢火蟲研究一類的課題,則由于“意義不大”很難得到資助。
同時(shí),主要以發(fā)表論文影響因子的績效考評也對基礎(chǔ)科研工作者不利。付新華在2005年到2008年間,發(fā)表了七八篇論文,但由于昆蟲類雜志影響因子較低,不足以引起應(yīng)有的重視。
“周圍的人出于關(guān)心,常常對我說,‘新華,你這樣下去可能不行’?!?/SPAN>2005年到2009年期間,這樣的聲音不停地在付新華耳邊縈繞,給他帶來很大的壓力。
“我的父親也不理解,他老是說,你的研究應(yīng)當(dāng)和應(yīng)用相結(jié)合,應(yīng)該去搞個(gè)專利?!备缎氯A說,“他認(rèn)為基礎(chǔ)研究國家不重視,沒有前途。”
事實(shí)上,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國基礎(chǔ)研究的總量和規(guī)模與其他科技發(fā)達(dá)國家相比還處于較低水平。2007年,我國基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)總額為22.9億美元,僅占美國同期基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)總額的3.3%,日本的13.2%,法國的17.3%。現(xiàn)階段的科研更為強(qiáng)調(diào)能在短期顯示經(jīng)濟(jì)效益,基礎(chǔ)研究則顯得有些“吃不開”。
當(dāng)時(shí),深感無助的付新華給世界螢火蟲研究權(quán)威、日本學(xué)者大場信義寫了一封信,信中表達(dá)了自己對未來的迷茫。
沒想到這位老人竟然親自來到中國,找到付新華并告訴他,沒有一個(gè)從事基礎(chǔ)研究的科學(xué)家確信他們的研究是有價(jià)值的。很多科學(xué)家付出一生毫無收獲,但人類的一切文明與成就都是來自于勇敢探索未知世界的科學(xué)家。
前輩的到來驅(qū)散了迷茫,也帶來新的動(dòng)力。“我看到這個(gè)60多歲的瘦小老人背著很大的包,不顧武漢的酷暑和蚊子跟我一起去湖邊觀察蟲子?!备缎氯A感觸良多,“我從他身上看到很多東西,我也應(yīng)該像他一樣?!?/SPAN>
經(jīng)過努力,付新華的工作已經(jīng)被越來越多的人所了解。兩次獲得國家自然科學(xué)基金的資助不僅解決了他在研究經(jīng)費(fèi)上的燃眉之急,也為他迎來了更多的理解和支持。
“現(xiàn)在,螢火蟲研究已經(jīng)成了學(xué)校特色科研項(xiàng)目,我也有幸成為學(xué)校優(yōu)秀人才的后備人選?!钡玫街С趾驼J(rèn)可的付新華抑制不住內(nèi)心的興奮。
接踵而來的新發(fā)現(xiàn)
被認(rèn)為“意義不大”的螢火蟲其實(shí)大有可為。目前,美國已將螢火蟲開發(fā)應(yīng)用到醫(yī)學(xué)、礦業(yè)、航海等多個(gè)領(lǐng)域,并延伸到太空探索、癌癥治療等尖端方向。
付新華向記者介紹:“歐洲國家以及美國、日本等發(fā)達(dá)國家對螢火蟲等發(fā)光生物的發(fā)光機(jī)制、發(fā)光生物與環(huán)境的關(guān)系都作了比較深入的研究。”
例如,2008年,華裔科學(xué)家錢永健針對水母中綠色熒光蛋白的研究就獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
在中國,盡管《禮記·月令》中就有“腐草為螢”的記載,但科學(xué)、系統(tǒng)的研究卻極度缺乏。
付新華的主要工作是用調(diào)查、觀察和統(tǒng)計(jì)的方式對螢火蟲進(jìn)行研究。2006年,付新華發(fā)現(xiàn)了我國第一種獨(dú)有的水棲螢火蟲,并以導(dǎo)師雷朝亮教授的姓氏命名為雷氏螢。2008年5月,付新華在武漢市江夏區(qū)意外發(fā)現(xiàn)了一種翅膀?yàn)楹谏奈灮鹣x。最終,這種螢火蟲定名為“武漢螢”。
據(jù)悉,世界螢火蟲共有2000多種,中國約有300種左右。但在2000多種螢火蟲中,僅有8種為水棲螢火蟲,而“武漢螢”則是水棲螢火蟲的代表。
2010年,歷經(jīng)3年時(shí)間,付新華完成首份四川螢火蟲調(diào)查報(bào)告。報(bào)告顯示,四川地區(qū)發(fā)現(xiàn)珍稀的同步發(fā)光螢火蟲、多光點(diǎn)螢、水棲螢火蟲等種群。而由于生態(tài)環(huán)境惡化,部分地區(qū)的螢火蟲種群下降了50%到70%,螢火蟲種群消退迅速。
不僅如此,螢火蟲發(fā)光信息交流也是付新華的研究方向。方立告訴記者,在一次與美國學(xué)者的合作中,為了觀察和記錄不同條件下雌雄螢火蟲交配的次數(shù),他曾連續(xù)一個(gè)星期整夜不合眼。
因此,他們在對一種“條背螢”的求偶行為研究中取得了突破。研究發(fā)現(xiàn),條背螢雄螢日落后從棲息的草叢中起飛,邊飛行邊發(fā)出周期性的單脈沖閃光求偶信號。這種交配過程中的閃光交流可能具有調(diào)節(jié)交配中的雌雄螢的狀態(tài),或者具有拒絕其他求偶雄螢的作用。
付新華向記者透露,近期他正準(zhǔn)備與一名外國合作者一起發(fā)表一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)?!斑@是一種全新的進(jìn)化上的現(xiàn)象,與蜘蛛和螢火蟲都有關(guān)系?!?/SPAN>
另外,他還發(fā)現(xiàn),雷氏螢對血吸蟲中間宿主釘螺有控制作用,并提出應(yīng)用釋放雷黃螢控制釘螺種群的設(shè)想。而釘螺是血吸蟲幼蟲的主要寄主,釘螺滋生的地區(qū),基本上都有血吸蟲病流行。
但是,就目前的情況而言,我國對螢火蟲的研究才剛剛起步,與國際水平還存在相當(dāng)大的差距。
對此,付新華稱:“我要用一輩子的時(shí)間去研究中國的螢火蟲,然后把所有的種類和行為都弄清楚。”
刻不容緩的保護(hù)
在付新華心里有一只天平,天平的一端是學(xué)術(shù)研究,另一端則是向公眾宣傳?!拔灮鹣x的奧秘,我覺得可能一輩子也做不完?!彼f,“但能在我的手里讓螢火蟲得到保護(hù),就是我最大的愿望?!?/SPAN>
2011年8月,上海錦繡文章出版社出版付新華寫的科普圖書《一只螢火蟲的旅行》。對付新華而言,在發(fā)表過大量學(xué)術(shù)論文、科普文章后,能以圖書的形式向公眾普及螢火蟲知識,無疑是一件極為興奮的事。
關(guān)于這本書的出版,還有一個(gè)頗為曲折的故事。2010年夏天,付新華向前來采訪的一名雜志編輯提到寫書的想法。幾經(jīng)介紹,他接觸到上海出版界的編輯,出版事宜順利進(jìn)行。
“我還天真地以為夢想馬上就要實(shí)現(xiàn)了,很開心?!彼f,“但當(dāng)我拿到合同時(shí)才發(fā)現(xiàn),我必須包銷2000冊,也就是得支付7.5萬元?!?/SPAN>
付新華無力支付,只好另求出路。后來,他再次與上海錦繡文章出版社聯(lián)系,這次,他只需要投入不到4萬元,就可以將這本書出版了。
付新華心想,沒有更好的選擇,只能退而求其次,自己掏腰包把這本書出了。因?yàn)椤拔灮鹣x已經(jīng)等不及了”。
為了保護(hù)螢火蟲,付新華還提出,中國應(yīng)當(dāng)建立螢火蟲保護(hù)區(qū)。在他的呼吁下,越來越多的公眾開始關(guān)注螢火蟲的保護(hù)問題。
2011年5月,世界自然基金會(huì)選擇在四川省郫縣安龍村開展河流保護(hù)工作,其中一項(xiàng)工作就是恢復(fù)和重建螢火蟲的棲息地。
付新華作為項(xiàng)目專家向村民呼吁:“螢火蟲棲息地恢復(fù)是一件非常有意義的事情,隨著當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量的提升,螢火蟲的回歸只是個(gè)開始,更多的生物都會(huì)慢慢回來,點(diǎn)亮這片土地!”
最近,記者還在付新華的微博上看到他轉(zhuǎn)發(fā)的許多日本螢火蟲的照片。他憧憬:在中國學(xué)者的努力下,終有一天,中國人也能見到大片大片的螢火蟲。