将抗旱进行到底——访中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌

本刊记者 吴应清

将抗旱进行到底
——访中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌

本刊记者 吴应清

专家档案：

张正斌，1962年3月27日生于陕西省合阳县，现任中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源中心研究员。从事小麦抗旱节水生理遗传育种研究。曾获2009和2004年度国家科技进步奖二等奖，2006年度河北科学技术突出贡献奖，2002和2000年度陕西省科技进步一等奖，1996年中国水土保持学会第二届优秀青年科技奖等10多项。组织并发起了2006年第一届国际生物节水理论与实践大会。发表论文170余篇，其中SCI论文20余篇。代表作有：《小麦抗旱生态育种》，《遗传传递力和遗传变异力的概念与发展》，《小麦遗传学》，《作物抗旱节水的生理遗传育种基础》，《中国旱地和高水效农业研究与发展》，《中国水资源和粮食安全与现代农业发展》等。

中国是一个农业大国，受干旱灾害影响严重的大国，近年来干旱灾害频发， 成为我国政府粮食安全和水资源安全的心腹之患:

2006年，百年一遇的旱灾侵犯西南重镇重庆，直接经济损失71.55亿元；2007年，全国22个省市出现旱情，耕地受旱面积2.24亿亩；2009年华北地区出现五十年一遇的冬春连旱，全国有1.4亿亩小麦受到旱灾，国家史无前例的启动了Ⅰ级抗旱应急预案；2010年我国南方15个省市发生干旱，部分地区出现百年一遇的干旱，国家启动了抗旱Ⅱ级应急响应；2011年我国华北黄淮地区出现近1亿亩小麦受旱，干旱严重的山东部分地区出现百年一遇的大旱。

近年来,越来越多的大旱以前所未有的频率侵袭这个将农业视为立国之本的国度。一组组令人焦心的数据、干渴的土地、枯黄作物的情景，让人们认识到，即便在科技日新月异的现代社会，干旱和粮食安全依然像两个相互对峙的矛盾体，要想在肆虐的旱灾里获得粮食丰收，依然艰难。

一个时刻关注国家抗旱的科学家

如何减轻干旱对我国粮食安全的威胁？如何应对干旱？是众望所盼。每当干旱来临时，我们总在搜集有关抗旱方面的信息，我们终于找到这样一个时刻关注国家抗旱的学者，经过多次联系，但多次拒绝采访后，在他出差到北京开会的一个偶然的机会，我们终于见到了一个衣着朴素、鬓发已白，但气质坚毅的农家子弟。他出生于干旱贫瘠的黄土高原、成长于默默耕耘旱地的穷苦农家、求学和工作于中国尖端的旱地和节水农业研究学府，探索在中国小麦抗旱节水高产的漫漫学术路上。他穷尽半生精力，就是为了让旱灾横行的中国土地实现丰收，让每一滴水生产出更多的粮食和效益，这个人就是——中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌。

他长长的履历表里，注释着他努力奋斗的历程：西北农业大学农学专业学士，中科院西北水土保持研究所从事旱地小麦生态遗传育种研究的硕士，西北农业大学从事小麦水分利用效率改良生理遗传基础研究的博士；中国农业科学院作物品种资源研究所从事小麦水分利用效率及相关性状QTLs研究博士后。在中科院这个中国科学技术方面最高学术机构担任过副研究员和研究员，多本专著作者，多个国内外学术会议发起人和组织参与人；多个国家省部级科技成果获奖者。这些看似简单的罗列却为我们勾勒出一位优秀科学人在生物节水科学研究上不断探索的心路历程，也看到了近三十载春秋的学术生涯中，他在小麦抗旱节水生理遗传育种领域所经历的艰辛和获得的成就。

黄土高原上走出的小麦抗旱育种家

1962年春天，黄土高原，陕西省合阳县西郭村，张正斌出生。3年自然灾害刚刚从这个新生的国度褪去，饥饿的阴影还残留在人们的记忆中，挥之不去。直到现在，已过不惑之年的他回想起幼年的苦难经历，还不禁唏嘘，将矮小瘦弱的他、干旱的土地、低产的庄稼、饥饿贫苦、荒凉的农村联系在了一起，奠定他一生要为抗旱研究奋斗的基调。

贫困而善良的人们、荒凉而古朴的自然环境、艰辛而充满希望的生活赋予了他勤劳、朴实的品质，让他终生受益。他从小就爱劳动，从打草喂猪喂牛，清理猪圈和牛圈，到耕地、耙地和耱地，打麦扬场，开手扶拖拉机，大部分农活他都可以干，所以大家都比较喜欢他。“直到现在，我每年都要亲自播种收获小麦遗传育种试验，每年在炎热的夏天里，在25亩小麦育种试验田要转无数次，进行选种。这看似辛苦，但也锻炼了身体，让我在各种逆境里都能够挺住。所以我爱小麦育种，爱晒太阳，爱劳动，这样可以休息大脑，健壮身体。”

而贫瘠的土地、干旱的天气，也让饥饿始终如影相随，“1962年是人口的出生高峰，我们吃不饱，从小到高中都是吃红薯、红薯菜、红薯馍，各种红薯饭，好一点的时候，也就吃点高粱和玉米，白馍在过年时才稀罕见到。因此我们基本是吃红薯长大的，而导致我长期有胃病。”

最让他刻骨铭心的是——在他初中毕业那年，他的姐姐为抗旱保水献出了年轻的生命！他的家乡非常干旱缺水，他们大队有两个自然村，另一个是刘家庄村，位于金水沟畔，地下是石头，打不出水井，一年四季都吃涝池（水塘）的雨水，但涝池渗漏严重，村民要到其他有水的村子里去拉水，为了给涝池底部垫红胶泥土制止渗漏，他的大姐——张景惠于1977年12月的一天，在她和大家从高土崖下掏挖红胶泥土时，土崖上边突然发生塌方，他的姐姐把身旁的人推出去后，自己去抢回工具时，被土掩埋，献出了年仅20多岁的年轻生命。她贤惠善良，聪明能干，还当过生产妇女队长。他把这一感人心动的事迹从来没有给其他人讲过，已快年过50的他才把姐姐的英雄事迹叙说给我们来访的两个记者，他把对姐姐的思念和报答深深地埋在心里，付诸于自己的实际行动中……

这一切干旱、贫困、饥饿、灾难、痛苦的经历，在人生的早期就让他萌生了一个信念：为解决干旱地区农民的温饱尽一己之力。

在他上高中的时候，他被初选为飞机滑翔员到渭南地区去进一步复查身体，他和其他同学到渭南新华书店里看到了一本《生物学基础知识》和《英汉小词典》，他就把用来吃饭的钱花了买了这两本书。因为沙眼，没有当成飞行员，而这两本书却成就了他从事生物研究的未来。1980年在他面对第一次人生高考时，身为农村赤脚医生、悬壶济世的父亲建议他学农，为解决干旱贫苦地区农民兄弟姐妹的温饱做点有用的事情，他就毫无犹豫地第一志愿选择了西北农学院农学系。

由于家乡一直干旱缺水，他自小对旱地作物生长规律的有一定的了解，这让他在随后而至的大学生活里，饶有兴趣地选择了小麦抗旱育种研究。他大学毕业实习时跟随我国著名小麦育种家赵洪璋院士和宋哲民教授从事陕西省关中小麦品种演变研究，生产实习时跟随耿子训教授和谢惠民老师，在渭北高原的澄城县罗家洼旱地农业基地进行小麦抗旱育种实习，后来他上硕士和博士都始终研究小麦抗旱节水生理遗传育种。

经过二十多年辛苦努力，他和山西省小麦研究所联合培育的抗旱节水高产“晋麦79”和“晋麦85号”通过国家和山西省小麦品种审定，正在晋、秦、豫三个区域大面积推广。

现在看来，正是生命早年这些干旱贫苦生活的经历让他与小麦抗旱育种科学研究的缘分就此缔结，从此一生不离不弃。

漫漫科学求索路上的几个第一

一百多年前，遥远的大洋彼岸，睿智的科学巨匠爱因斯坦曾经说过：“没有侥幸这回事，最偶然的意外，似乎也都是有必然性的。”的确，每个研究者的科研生命中都有无数个偶然意外发生，这看似无意的偶然意外到最后大都会成为一个个微妙的转捩点，轮廓地描画出一个个求索的灵魂背后的奋斗路径。而张正斌科研生命中的偶然意外是由一个个第一拼接而成的。

中国小麦抗旱育种方面的第一本专著

1987年9月，在陕西省商洛师范专科学校农学系任教三年后，张正斌考入了中科院西北水土保持研究所的研究生，师从早年俄罗斯留学归来的小麦育种家王德轩研究员，开始了抗旱小麦生态育种的研究。“因为是在水土保持研究所工作，我们搞的都是黄土高原流域治理等综合措施应用的农业研究，小麦抗旱育种也只能成为研究工作的一部分，而不是主流和专攻方向，还被有些人认为是‘歪门邪道’。”张正斌回忆说。

在攻读硕士研究生阶段和随后的留所蹲点期间，他不停地走访、实地考察，研究范围包括了在陕西省搞科技兴陕、千阳县西沟流域治理、间作套种、水土保持耕作法、雨水利用、旱地农业、生态农业，小麦抗旱育种等各个方面。“虽然经历许多艰辛，但促进了我与生产研究紧密结合，提高了我发现和解决生产实际问题的能力，也开拓了我的科学研究视野，锻炼了我应对复杂问题的能力。”回想在陕西工作的这段经历，他非常感激他的导师王德轩研究员，让他在广阔天地学到了各种知识和技术，为他后来的旱地和节水农业宏观及战略研究打下了很好的基础。

就在这日复一日的蹲点、实验、考察的枯燥科研生活中，张正斌还忙中偷闲，潜心钻研，与导师联合撰写的《小麦抗旱生态育种》1992年由陕西人民教育出版社出版，这是当时中国小麦抗旱育种方面的第一本专著。这个不经意的偶然第一，让张正斌以后的科研道路与小麦抗旱育种研究更紧密地联系在了一起，愈走愈远、愈走愈坚定。

无数勤奋累积出来的经典专著—国内外第一本《小麦遗传学》

尽管研究生阶段就有颇有影响力的著作推出，大部分高校师生和科研院所的研究人员认识张正斌，却是他那本已经被大专院校、科研单位定为从事植物遗传育种专业类硕士研究生和博士研究生高级教材和重要参考书的经典之作——《小麦遗传学》。这本有90万字20个章节，对小麦遗传基础理论体系做了系统的介绍和归纳总结，自成一体的大部头著作，是他花了十多年心血完成的。让很多小麦遗传育种界学者意想不到的是，是出自一个原来在偏僻农科城小镇——杨凌，水土保持研究所的青年科学家之手。“那时候，复印机还没有，没有电脑，每一字句、每个符号都是用手写到稿纸里完成的，条件非常艰苦。常常因为思潮泉涌，一时停不下笔来，写得手痛和腰痛得都直不起来了，就躺着写。”张正斌回忆到。就是这样经过长期锻炼直到今天，他一般每天早晨七点多就起床，晚上11点才从办公室回家休息。

而其出版过程的曲折和前辈师长不遗余力的提携和推荐也让张正斌感慨万千，“《小麦遗传学》是我35岁写完的，当时初生牛犊不怕虎，就先后寄给中国农业出版社、科学出版社、山东科技出版社等等，想争取各种出版基金，结果都没有出版。当时我资历很浅，也没有名气，现在想来也是可以理解的”。最让他感激的是，1997年5月中旬的一天，他在陕西杨凌收到了中国农业科学院著名小麦育种专家庄巧生院士从北京寄来的推荐信，信中这样写到“小麦在世界上最重要的农作物，也是我国仅次于水稻的主要农作物，迄今还没有一本全面、系统介绍小麦遗传学研究的专著，实属美中不足。他豪情壮志般的尝试是值得推崇和支持的。”凭借着他对小麦遗传育种终生热爱与不懈的努力追求，和庄院士及我国著名小麦遗传育种学家李振声院士作序，郝水院士、山仑院士推荐，这本专著终于在2001年由农业出版社出版。出版之后，收到不少院士和业界著名学者的好评。著名小麦品种资源专家董玉琛院士对此书的评价是“张正斌编著的《小麦遗传学》是迄今最系统、最全面介绍小麦遗传学的专著。”

第一次困惑——成就艰难而成功的转型

“即使你是聪明绝顶，也不可能在科学的道路上一蹴而就，因为科学的道路上从来没什么坦途。”古语总是那么朴素而充满智慧，很快，这句谚语在这位年轻的研究者身上得到了应验。

1995年，一边在西北水土保持研究所工作，不满足现状要求上进的他，考上了西北农业大学在职博士，师从我国著名植物生理和旱地农业专家山仑院士，开始了小麦水分利用效率改良的生理遗传基础研究，这时他遇到了从事科研道路以来的第一个大困惑：“学习植物生理的人常和遗传育种研究结合不紧密，单纯待在实验室做差异比较和机理调控研究实验，离解决实际问题很远。而作物育种需要做大田试验，方向很粗，很多问题解释不了。当时的抗旱育种研究多是抗旱形态发育指标，抗旱生理指标在抗旱育种应用很少等。野生种和农家种抗旱性强，但为什么在生产中没有大面积种植?抗旱育种该往哪个方向发展?是抗旱还是提高水分利用效率？”

而令他没有想到的是，正是这个看似偶然的困惑，让他找到了打开另一个科学领域大门的钥匙。到底怎么办呢？这个年轻人苦苦思索着对策，“既然我有遗传育种的知识，只要我将生理方面的知识补充到位，就能做更系统全面和深入的研究了”。于是，他重新钻研植物生理方面知识，从一个应用性强但理论基础薄弱的领域到另一个微观坚深领域的跨越是何其艰难，而他成功地实现了这个转身。由于他是在职攻读博士，有一定的研究基础，他第一年上课期间就开始做实验，第二和第三年就在科学通报相继发表两篇中文和一篇英文文章，这在当时的西北地区年轻学者里还是很少见的。

为了进一步开展小麦水分高效利用的分子遗传研究，1999年他进入中国农业科学院作物品种资源研究所作博士后时，跟随我国著名小麦品种资源和分子标记遗传学家贾继增研究员，开展了小麦水分利用效率及相关性状的QTLs研究。后来分子遗传学知识的掌握帮助他完善和提升了知识结构，使他的研究道路产生了方向性的变化和不断深入，使他成为了国内外小麦水分利用效率分子标记第一人。

水分高效利用可以把抗旱性和丰产性统一到一体，抗旱育种应该转变成为高水分利用效率育种。这个高水分利用效率育种理论是他在1998年博士期间最早提出的，目前也被国内外广泛接受。2003年他编著出版了国内外第一本《作物抗旱节水生理遗传育种基础》专著，由科学出版社出版，山仑、李振声和石元春三位院士作序，后来我国著名植物生理学家娄成后院士也给予此书高度评价。带动了作物水分高效利用生理遗传育种研究学科的发展，促进了我国抗旱节水研究的深入发展。

拼命三郎认准的道路就要埋头苦干

古往今来，所有科学大家的经历告诉我们，真理就如刀间丰美的蜜糖，只有付出常人难以想象的坚毅忍耐才能获得。这个道理，张正斌在就读博士的那个春天里，面对小麦抗旱育种与水分高效利用生理遗传基础两个研究方向的抉择时，深深地体会到了。根据多年的研究经历，他发现按照传统的抗旱育种研究思路，无法使抗旱遗传育种的研究深入下去，于是他毅然决定将研究方向改为小麦水分利用效率的生理遗传基础研究，要研究小麦进化育种中高产和水分高效利用的关系，要对小麦水分利用效率基因进行定位，然而这些想法和举动在当时有限的条件和认识下，受到了来自各方的质疑，但他始终没有动摇过他的信念，最终，沿着小麦水分高效利用生理遗传育种研究这条学科交叉的蹊径坚定地走了下去。

在他后来的研究工作中，他坚持要开展小麦水分高效利用相关基因克隆和遗传改良的研究，但也遇到过多方的质疑，但他始终不渝地坚持他的研究方向，近年来他带领的团队，克服各种困难，从小麦中首次克隆了与水分高效利用有关的苹果酸脱氢酶基因，蜡质基因等，有20多篇英文SCI论文发表在多种国际刊物上，他们的研究成果在国内外产生了越来越大的影响。他们也先后主持和承担了国家自然科学基金、973、863、支撑计划、中国科学院知识创新重要方向性项目等30余项。

他是个拼命三郎，这个外号是他从陕西到北京做博士后，从他的导师山仑院士那里听到的赞誉，大家都知道他很用功，有抱负和理想，不怕困难，积极肯干。为了推动和发展山仑院士和石元春院士提出的生物节水理论研究，他2003年就筹备组织召开第一届国际生物节水理论与实践大会，经过艰苦努力，克服多种困难，在中国科学院、国家及河北省外专局、国家自然基金委员会等单位的多方大力支持下，终于在北京于2006年成功召开，会议收到300余篇会议论文摘要，参加这次大会的有来自美国、英国、法国、德国、意大利、澳大利亚、日本、印度和伊朗等20多个国家和地区的200多名代表出席了会议，外国代表有50余人，得到了国内外专家和国家自然科学基金委等有关部门的一致好评。期间，由山仑院士和石元春院士发起，他作为会议执行主席之一，负责组织于2005年在北京召开了以“生物节水技术及其发展前景”为主题的第267次香山科学学术讨论会。2008年在韩国齐州举行的第五届国际作物科学大会上，将“提高水分利用效率策略”作为一个专题分会场，张正斌研究员应邀在大会上作了“生物节水的应用与展望”的报告。这些国内外重要学术会议大大的推动了生物节水在国内外的深入开展。

回想起这些艰难而成功的往事，他还禁不住感叹：“虽然我经历许多磨难，但我还是一个比较幸运的人。世界上还是好人多，要感谢那些对我们支持的老师和前辈，要客观对待来自各方面的不同意见，因为各人的学科背景不同，经历的科研历程不同，或因为当时的信息及技术条件限制，对某些事情有不同看法，是正常的，是可以理解的，以后的科学发展会诠释这些不同意见的对与错，历史会纠正那些误解和偏见。自己要根据自己的专业知识有自己的大致科学判断，如果你坚持下来，那么就好了。我这一辈子就是将抗旱进行到底！让每一滴水生产出更多的粮食和效益。”是啊，始终坚持对真理的不懈追求，始终坚持以最清醒独立的姿态去判断是非真伪，不正是科学精神的精髓吗？

做一个服务于国民经济建设的科学家

张正斌曾在《中国旱地和高水效农业研究与发展》一书的前言里这样写到：“农业科学研究必须紧密结合生产实际，面向国民经济主战场。一个真正有民族感的农业科学家在做好微观研究的同时，也要结合国民经济发展的生产实际做好宏观研究，这样才能为国家经济建设服务。”他是这样说的，也是做的。

故乡的干旱贫瘠、童年的饥饿贫困，工作单位从干旱荒凉的黄土高原来到干旱缺水的华北平原，以及到西北、东北、南方多省市的考察调研，让张正斌在此后漫长而孤寂的科研路上始终没有忘记那句“将抗旱进行到底，让每一滴水生产出更多的粮食和效益”的誓言，始终关心我国旱地和节水农业的发展趋势，及国家应对水资源和粮食安全与现代农业发展的战略。

从农学到旱地农业到节水农业再到生物节水最后到高水效农业的专业领域提升研究，从植株形态发育到生理调控再到分子基因改良逐步深入研究；从实验室理论到农田技术应用拓展研究；从微观解析到宏观战略研究；虽然历经艰难险阻，但他从来没有放弃苦苦的追求和探索，他不断地学习，不断地总结，不断地发展，走过了多少崎岖不平的科学道路，这一切成就了他从微观研究到宏观研究的跨越，并取得了丰硕成果。

2004年他提出了旱地农业研究中“三大观念”的转变，一是从缺水到缺肥，二是从缺水到提高水资源利用效率；三是从抗旱到高水分利用效率育种的观念转变。2005年他提出旱地农业研究从被动的耐旱性研究到主动的抗旱性研究再到节水研究，在未来必将转向水分高效利用研究。并进一步提倡发展高水效农业的观点，高水效农业是指同时追求和实现单位耗水的高水分利用效率、高经济效益、高生态效益及社会效益的一种具有高新科学技术体系和经济市场紧密结合的新型农业体系。2006和2010年他先后在科学出版社出版了《中国旱地和高水效农业研究与发展》，《中国水资源和粮食安全与现代农业发展》。提出发展高水效农业，将中国水资源和粮食安全与现代农业发展进行交叉研究，他还是第一人。

为国家抗旱建议有贡献的专家

在张正斌悠悠近三十载春秋的学术生涯里，抗旱、节水、高产这几个关键词始终伴随着科研路上的起落沉浮，带给他荣耀、也给过他辛酸。新世纪以来，每次大旱侵袭，这位旱地和节水农业研究专家眼里，都盛满了焦虑和担忧。这种忧国忧民的使命感，让他和他的同仁们，一次又一次进行实地考察、不遗余力地向国家决策机构建言献策：

2006年他关于发展生物节水建议的文章被《新华文摘》转载，2007年他关于退耕还林还草之后的进一步思考再次被《新华文摘》转载。经过他和其他学者的不断宣传和呼吁建议，发展生物节水的建议被列到国家十一五规划中，也带动了我国生物节水的热潮。

近年来我国不断发生干旱和粮食安全危机问题，他撰写的“解决中国干旱缺水问题和发展区域现代农业”，“抗旱和现代农业发展建言”；“北方农业现代化首先是实现节水农业现代化”；“从南涝北旱和秋涝春旱看水资源利用方略”；“从区域水资源高效利用看中国粮食增产潜能”；“西部地区可能成为我国新粮仓”等文章在科学时报发表后被国务院发展研究中心信息网、国务院西部开发领导小组办公室网、中国科学院网、中国工程院网、人民网、中国经济网等网站和杂志转载。

2009年我国华北发生冬春连旱，东北地区发生夏秋连旱，他建议选育推广水旱兼用型作物品种，被人民日报情况汇编（内参）选用。根据农作物特点细化抗旱应急预案的建议被人民日报情况汇编（内参）采用，发至省部级。2010年我国南方大旱，他提出应对我国抗旱减灾的对策建议，得到中央办公厅采用，还得到回良玉副总理批示。2011年我国华北有冬春连旱，他给国家也提出了高效应对华北冬春干旱的建议，他提出的科学高效应对河北旱情的意见，得到了河北省副省长批示。这些抗旱建议在我国抗旱应急中发挥了重要作用，就是张正斌研究员对国家和人民的奉献。

他愿将自己的汗水和心血化蝶为抗旱节水研究的雨露和泥土。

……

2011年初春，许多地方积极抗旱和人工降水，一轮降雪悄然而至，静谧无声地滋润着干渴了数月的华北黄淮旱地，被干旱煎熬多时的冬小麦终于有了宝贵的喘息之机。此时的张正斌是否也流连窗前，看着细密的雨丝，感到欣慰和微笑？近50年前，广袤苍凉的黄土高原上的小村里，他出生。从出生那一日起，他与旱地为伴，为小麦抗旱育种奋斗终生，投身于国家旱地和节水现代农业发展研究，不屈不饶地走到今天，而今，他已接近知天命的年纪。在以后的科研生命里，我们有理由坚信，他将依然用他不停歇的脚步，不断地在生物节水领域寻找着新的契机，创造出新的传奇。而他那句“要将抗旱进行到底，让每一滴水生产出更多的粮食和效益”的誓言也定会像定海神针般坚定着他的信仰，让他宠辱不惊地走在科学探索的大道上，继续在干渴的土地上创造新的丰收奇迹。