韓一凡,林木育種學(xué)家,楊樹(shù)育種專(zhuān)家。在國(guó)內(nèi)首先通過(guò)楊樹(shù)雜交育種手段,獲得抗天牛的南抗楊系列品種,該品種已在中國(guó)江淮天牛泛濫地區(qū)大面積推廣;在林木利用基因工程防治病蟲(chóng)害的研究與應(yīng)用上,首次獲得歐洲黑楊轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的基因工程植株,大田試驗(yàn)也明顯表現(xiàn)出對(duì)食葉害蟲(chóng)的抗性;之后又成功地獲得歐美楊、美洲黑楊抗食葉和蛀干害蟲(chóng)的基因工程植株,并由楊樹(shù)種類(lèi)擴(kuò)大到針葉樹(shù)、花卉和果樹(shù)。
韓一凡 - 生平簡(jiǎn)介
韓一凡,山東省濟(jì)南市人,1935年12月25日出生于一個(gè)知識(shí)分子家庭。父親早年參加革命,在上海白區(qū)從事地下工作。她自幼跟隨作小學(xué)教師的母親生活。在艱苦的生活環(huán)境中,母親的勇于斗爭(zhēng)、樂(lè)于助人的品質(zhì),對(duì)她的成長(zhǎng)有著極為重要的影響。她從小勤奮好學(xué),不服輸,上中學(xué)時(shí)酷愛(ài)物理課,曾夢(mèng)想成為一名物理學(xué)家。然而,1954年高中畢業(yè)后,她以?xún)?yōu)異的學(xué)習(xí)成績(jī)被選拔到蘇聯(lián)列寧格勒林學(xué)院讀書(shū),專(zhuān)業(yè)是林學(xué)。她全身心地投入了學(xué)習(xí)生活,偉大的生物學(xué)家米丘林漸漸成了她最為崇拜的偶像。
1960年韓一凡畢業(yè)回國(guó),被分配在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所樹(shù)木遺傳育種研究室工作。正當(dāng)她滿(mǎn)腔熱忱地協(xié)助林木育種專(zhuān)家徐緯英從事油橄欖引種研究時(shí),1966年“文化大革命”開(kāi)始了。她被迫離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室,先后下放到廣西邕寧縣“五七”干校和河北省張家口地區(qū)懷安縣林業(yè)站勞動(dòng)。幾經(jīng)輾轉(zhuǎn),1971年,韓一凡來(lái)到河北林業(yè)專(zhuān)科學(xué)校樹(shù)木遺傳育種教研室任教。顛沛流離的生活,沒(méi)有磨滅她獻(xiàn)身于林業(yè)科研事業(yè)的信念,她大量收集和閱讀有關(guān)樹(shù)木遺傳育種的資料。在爭(zhēng)取到了楊樹(shù)和榆樹(shù)雜交育種研究課題后,韓一凡不顧生活的艱辛和巨大的政治壓力,忘我地投入了教學(xué)和科研工作,培育出了白楊派雜交種741,這個(gè)成果獲河北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
1978年中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所恢復(fù),韓一凡回到了北京。在極其簡(jiǎn)陋的條件下,開(kāi)始了樹(shù)木染色體核型研究,首次在樹(shù)木中發(fā)現(xiàn)了B-染色體,并在《林業(yè)科學(xué)》上發(fā)表了《杉木染色體核型研究》的論文。
80年代以來(lái)韓一凡參加和負(fù)責(zé)國(guó)家林業(yè)科技攻關(guān)“六五”、“七五”和“八五”專(zhuān)題,致力于抗蟲(chóng)、抗旱、抗堿等抗性育種。1990年,韓一凡與中國(guó)科學(xué)院植物生物工程開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)家合作,開(kāi)始了樹(shù)木生物工程的研究。僅用3年時(shí)間,就獲得了對(duì)楊尺蠖和舞毒蛾害蟲(chóng)殺傷力高的歐洲黑楊轉(zhuǎn)基因植株。1994年起韓一凡享受政府特殊津貼。
韓一凡 - 簡(jiǎn)歷
1935年12月25日 出生于山東省濟(jì)南市。
1955年——1960年 在蘇聯(lián)列寧格勒林學(xué)院林學(xué)系學(xué)習(xí)。
1960年——1968年 在中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所遺傳育種研究室工作。
1969年 在河北省張家口地區(qū)懷安縣林業(yè)站勞動(dòng)。
1971年——1977年 在河北省林業(yè)專(zhuān)科學(xué)校樹(shù)木遺傳育種教研室任教。
1978年 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所分子遺傳研究室工作。
韓一凡 - 科技成就
首次利用人工雜交方法培育出系列抗蟲(chóng)楊樹(shù)新品種
林木的病蟲(chóng)害是困擾人們的一大難題。全中國(guó)當(dāng)時(shí)約600萬(wàn)公頃楊樹(shù)人工林,蟲(chóng)害的面積竟有40%。在寧夏,因天牛成災(zāi),不得不把所有的楊樹(shù)人工林砍掉,造成損失高達(dá)2.1億元。作為楊樹(shù)育種專(zhuān)家的韓一凡,心里始終放不下的就是如何解決楊樹(shù)蟲(chóng)害問(wèn)題。不論走到哪,甚至坐在車(chē)上,她都在觀(guān)察路邊的楊樹(shù),樹(shù)干是否通直、有無(wú)結(jié)疤、病蟲(chóng)害的為害如何、應(yīng)該怎樣解決問(wèn)題。林木的育種抗蟲(chóng)不僅是她的職業(yè),也已成為她生命的一部分。
80年代韓一凡在從事國(guó)家抗性育種攻關(guān)專(zhuān)題時(shí),每年都要到下面去搞調(diào)查。從干旱地區(qū)到半干旱地區(qū),從秦嶺到大興安嶺,甚至在海拔4600米的四川甘孜地區(qū)也留有她的足跡。在調(diào)查中,她發(fā)現(xiàn)天然楊樹(shù)林有蟲(chóng)無(wú)災(zāi),而人工林的樹(shù)葉卻被吃光,樹(shù)干千瘡百孔,慘不忍睹。究竟是什么原因使天然林和人工林在對(duì)待蟲(chóng)害上有這樣大的差距呢?她曾經(jīng)請(qǐng)教一位國(guó)外著名的楊樹(shù)育種權(quán)威:“楊樹(shù)通過(guò)人工雜交能不能選育出抗蟲(chóng)的新品種?”回答很肯定:“不可能!”但倔強(qiáng)的韓一凡沒(méi)有就此罷手。她說(shuō):“創(chuàng)新比跟著別人走難得多,但搞科研就不能總跟在別人后面爬行,要敢于突破,敢于探索,敢于承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。”
有的天然楊樹(shù)林蟲(chóng)害不嚴(yán)重,雖然許多人已熟視無(wú)睹,但在韓一凡腦子里卻留下深刻的印象。她從生物相生相克的自然選擇規(guī)律及生物多樣性的特點(diǎn)出發(fā),尋找具有抗蟲(chóng)特性的天然楊樹(shù)作為親本,進(jìn)行人工雜交。一個(gè)新的楊樹(shù)品種誕生了。
一般3年生前的楊樹(shù)最容易遭蟲(chóng)害,1989年,她用人工雜交培育的抗蟲(chóng)楊樹(shù)林長(zhǎng)到了第四年,不僅沒(méi)有蟲(chóng)孔,而且長(zhǎng)得枝葉茂盛,與周?chē)幌x(chóng)子吃得不像樣子的楊樹(shù)形成強(qiáng)烈的反差,韓一凡在疲勞之余感到了欣慰。
她與合作者在8年間通過(guò)人工雜交共培育出23個(gè)楊樹(shù)新品種。這些新品種能在中國(guó)不同生態(tài)地區(qū)生長(zhǎng),能抗寒,能抵御蛀干害蟲(chóng)如云斑天牛、光肩星天牛等為害。在陜西、湖南、江西、江蘇等天牛為害嚴(yán)重的地方,正在大面積推廣這些抗蟲(chóng)新品種——南抗楊系列。
這項(xiàng)研究成果在1995年和1997年分別獲林業(yè)部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。韓一凡在取得成就后沒(méi)有止步,又開(kāi)始了雙親本抗蟲(chóng)雜交試驗(yàn)。利用高科技手段,開(kāi)始了抗蟲(chóng)基因定位、抗蟲(chóng)化學(xué)物質(zhì)定位、抗蟲(chóng)蛋白的分離,并探索出早期人工接蟲(chóng)可靠的方法。
利用基因工程培育抗蟲(chóng)楊樹(shù)為世界領(lǐng)先
1984年當(dāng)基因工程研究在農(nóng)業(yè)方面開(kāi)始取得成績(jī)時(shí),韓一凡已用基因工程培育出抗蟲(chóng)的楊樹(shù)品種。這一課題當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)填補(bǔ)了空白,在國(guó)際上也僅僅是開(kāi)始。
她要將一種殺蟲(chóng)蛋白基因Bt轉(zhuǎn)入到楊樹(shù)細(xì)胞中去,使其形成新的楊樹(shù)品種。這項(xiàng)涉及生物技術(shù)的科研項(xiàng)目難度相當(dāng)大。韓一凡在連續(xù)的失敗面前毫不氣餒,失敗了再做,周而復(fù)始,在大量的試驗(yàn)中尋找規(guī)律。為了找到容易轉(zhuǎn)化的楊樹(shù)材料,韓一凡篩選了3年。憑借她多年的育種經(jīng)驗(yàn)、敏銳的觀(guān)察力和百折不撓的精神,有56株被接種的楊樹(shù)轉(zhuǎn)基因植株成功了,并通過(guò)分子生物學(xué)和對(duì)昆蟲(chóng)毒力的檢測(cè)。當(dāng)時(shí)同樣的轉(zhuǎn)基因植株在國(guó)外只獲得兩株。
韓一凡把這些已經(jīng)轉(zhuǎn)入抗蟲(chóng)基因的植株種在地里,再把葉子采集回來(lái)喂蟲(chóng)子,試驗(yàn)殺蟲(chóng)能力。從采集樹(shù)葉到檢查抗蟲(chóng)效果,韓一凡都不離現(xiàn)場(chǎng),一絲不茍地參與每一個(gè)細(xì)節(jié)的工作。長(zhǎng)時(shí)間的大工作量使韓一凡累得幾乎暈倒。吃了轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)葉的害蟲(chóng)10天內(nèi)陸續(xù)死亡,有的抗蟲(chóng)率達(dá)到100%,而國(guó)外的兩株轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)抗蟲(chóng)率最高僅為70%。
這項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金資助的項(xiàng)目,終于取得了可喜的成果。隨后得到了林業(yè)部和中國(guó)林業(yè)科學(xué)院的資助。1995年國(guó)際科學(xué)與文化中心世界實(shí)驗(yàn)室將楊樹(shù)基因工程列入該實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目。韓一凡與意大利教授F.薩拉合作在英國(guó)《轉(zhuǎn)化研究》雜志上發(fā)表了題為《用蘇云金桿菌毒蛋白基因轉(zhuǎn)化歐洲黑楊:殺蟲(chóng)活性和基因細(xì)胞分析(英)》的論文,引起了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家的關(guān)注。然而,新事物的出現(xiàn)總伴隨著反對(duì)、懷疑及各種疑問(wèn)。韓一凡要用事實(shí)把所有的疑問(wèn)解答得明明白白。她說(shuō):“我追求完美,將來(lái)恐怕要倒在‘完美’之中。我不在乎得什么獎(jiǎng),而是要實(shí)實(shí)在在地把事情做出來(lái),完美地做出來(lái)”。為進(jìn)一步試驗(yàn),她把這批基因工程植株送往歐洲黑楊產(chǎn)地新疆進(jìn)行了小規(guī)模大田試種。第二年奇跡發(fā)生了。在對(duì)比林里,未轉(zhuǎn)基因的楊樹(shù)葉已被害蟲(chóng)楊尺蠖吃得稀稀疏疏,而在試驗(yàn)田里,轉(zhuǎn)Bt基因植株的樹(shù)葉依然茂盛蔥綠。
1995年,在新疆瑪納斯林場(chǎng)的試驗(yàn)區(qū),韓一凡陪德國(guó)專(zhuān)家H.H.威斯蓋勃參觀(guān)。當(dāng)時(shí)一場(chǎng)蟲(chóng)害幾乎毀掉了所有的楊樹(shù)、榆樹(shù)葉子,唯獨(dú)試驗(yàn)區(qū)的嫩小的楊樹(shù)保持著綠色,不僅如此,蟲(chóng)子吃了這些轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)的葉子以后,5~9天內(nèi)死亡率達(dá)80%,德國(guó)專(zhuān)家看呆了。這是世界上第一批利用基因工程培育的抗蟲(chóng)楊樹(shù)在大田發(fā)生的效果。
第三年韓一凡調(diào)查發(fā)現(xiàn),林地內(nèi)挖出的地下蟲(chóng)蛹的數(shù)量發(fā)生了變化,每立方米的土壤中蟲(chóng)蛹數(shù)由70~80個(gè),降低到18個(gè)。這說(shuō)明害蟲(chóng)吃了轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)的葉子死亡后,蟲(chóng)口密度下降了,從而使其周?chē)崔D(zhuǎn)化樹(shù)木也得到保護(hù)。這一意外的發(fā)現(xiàn)對(duì)于大面積林木防蟲(chóng)具有重要意義。
1997年夏,中央電視臺(tái)、《人民日?qǐng)?bào)》海外版等新聞媒體都對(duì)這一國(guó)內(nèi)外首次取得的成果進(jìn)行了報(bào)道,國(guó)外多種報(bào)刊進(jìn)行轉(zhuǎn)載。1994年在意大利召開(kāi)的世界林業(yè)研究組織聯(lián)盟楊樹(shù)育種與生理學(xué)組的學(xué)術(shù)會(huì)議上,韓一凡介紹了這一研究成果。許多國(guó)外專(zhuān)家握著她的手,向她表示祝賀,贊揚(yáng)她的成就。加拿大多倫多大學(xué)樹(shù)木生理學(xué)專(zhuān)家T.J.布萊克在參觀(guān)了她的試驗(yàn)地后說(shuō):“真沒(méi)想到,你們起步晚,卻走在了我們前面”。美國(guó)加州大學(xué)的病害與分子生物學(xué)教授D.W.加百利說(shuō):“在韓一凡身上,我看到中國(guó)的希望。他們實(shí)驗(yàn)室的條件那么簡(jiǎn)單,卻能把基因工程搞成功,非常不容易。”
國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)在慶祝成立十周年時(shí),《抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因歐洲黑楊的培育》被推薦為優(yōu)秀論文并進(jìn)行了大會(huì)發(fā)言,載入《國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目?jī)?yōu)秀成果選(二)》。該成果于1994年獲林業(yè)部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),1998年又獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。
為了保持基因工程植株的穩(wěn)定性和克服昆蟲(chóng)的抗藥性,繼單基因?qū)顦?shù)的轉(zhuǎn)化之后,韓一凡又開(kāi)始了雙基因?qū)顦?shù)的轉(zhuǎn)化,并獲得比單基因抗蟲(chóng)性更強(qiáng)和更廣譜的基因工程植株。
現(xiàn)在韓一凡進(jìn)行著不育基因、耐鹽基因、抗鞘翅目基因等對(duì)楊樹(shù)的轉(zhuǎn)化、Bt基因?qū)β淙~松的轉(zhuǎn)化、反義乙烯基因?qū)ɑ芎凸麡?shù)的轉(zhuǎn)化。中德合作項(xiàng)目“楊樹(shù)豐產(chǎn)林技術(shù)合作”和“大興安嶺火燒跡地恢復(fù)森林技術(shù)”聘請(qǐng)她作顧問(wèn),她12年如一日,為項(xiàng)目提供了數(shù)萬(wàn)株雜種苗,建立了中國(guó)最大的楊樹(shù)基因庫(kù)。她領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室與很多國(guó)內(nèi)外著名實(shí)驗(yàn)室有著合作研究。1995年國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)主任宋健來(lái)到實(shí)驗(yàn)室參觀(guān),對(duì)他們的成績(jī)給予了很大的鼓勵(lì)和肯定。宋健感慨地說(shuō):“他們的錢(qián)不多,可干了這么多事情!”1998年該實(shí)驗(yàn)室(多數(shù)為女性)榮獲林業(yè)部和國(guó)家中央直屬機(jī)關(guān)“三八”婦女先進(jìn)集體稱(chēng)號(hào)。
把培養(yǎng)接班人作為科學(xué)事業(yè)的一部分
韓一凡說(shuō):“人的生命是有限的,從事科學(xué)研究的時(shí)間更短,但是我不懼怕這些,年青一代的接班就是我的科學(xué)生命的延續(xù),我要盡快使他們進(jìn)入角色!庇腥藛(wèn)她:“你下一步的打算是什么?”回答是“交好班”。韓一凡認(rèn)為,在科學(xué)研究方面,人是最寶貴的財(cái)富,加強(qiáng)梯隊(duì)建設(shè)是重要環(huán)節(jié),是向更高領(lǐng)域延伸的關(guān)鍵因素。
為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室薄弱環(huán)節(jié)——分子生物學(xué)部分,更是為了中國(guó)林木育種事業(yè)的持續(xù)發(fā)展,韓一凡先后將實(shí)驗(yàn)室的青年科技工作者選送到國(guó)內(nèi)外知名研究單位和院校深造。一名博士生在她指導(dǎo)下所從事的乙烯反義基因構(gòu)建,將控制產(chǎn)生乙烯的兩個(gè)反義基因同時(shí)構(gòu)建在一起,以增強(qiáng)控制乙烯發(fā)生,得到了前人未得到的結(jié)果。1979年以來(lái),她協(xié)助楊樹(shù)育種專(zhuān)家徐緯英培養(yǎng)了3名碩士生,隨后獨(dú)立培養(yǎng)碩士生3名、博士生3名。
她要求學(xué)生熱愛(ài)國(guó)家、熱愛(ài)科技事業(yè),要求學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué),勇于創(chuàng)新。她鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)術(shù)上要有獨(dú)立思考、獨(dú)立分析和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力;要注意學(xué)科發(fā)展,全面地了解、掌握和研究各相關(guān)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),在學(xué)科發(fā)展中確定自己的位置;要多查閱資料,并有駕馭資料的能力;在學(xué)術(shù)上應(yīng)該青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。她不定期地在實(shí)驗(yàn)室組織學(xué)術(shù)交流活動(dòng),實(shí)驗(yàn)室充滿(mǎn)著家庭般的和諧和濃重的學(xué)術(shù)氣氛。
1997年8月13日,與韓一凡共同生活幾十年的愛(ài)人、同窗摯友、志同道合的伴侶王世績(jī)突發(fā)心臟病去世。這位原中國(guó)林業(yè)科學(xué)院林業(yè)研究所的所長(zhǎng),因過(guò)度勞累突然在工作崗位上倒下。這突如其來(lái)的巨大打擊,給她帶來(lái)了難以抑制的萬(wàn)分悲痛。她以堅(jiān)強(qiáng)的意志擦干眼淚振作精神,肩上又擔(dān)起了丈夫未竟的事業(yè)。她比過(guò)去更加珍惜時(shí)間,更加關(guān)注接班人的培養(yǎng)。她夜以繼日地工作,用自己的生命證實(shí)著一位中國(guó)科學(xué)家的崇高情操和自我價(jià)值。
本卷經(jīng)編委會(huì)反復(fù)研究、討論和修改,歷時(shí)一年,終于出版發(fā)行了。此書(shū)的問(wèn)世,特別感謝中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)《中國(guó)科學(xué)技術(shù)專(zhuān)家傳略》編輯部、中國(guó)農(nóng)業(yè)科教基金會(huì)以及人卷人單位的大力支持。同時(shí)感謝本卷編委及文稿撰寫(xiě)人的鼎力相助。中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社給予精心指導(dǎo),支持本書(shū)出版。值此之際,謹(jǐn)致崇高敬意和誠(chéng)摯感謝。
韓一凡 - 主要論著
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12 陳穎,韓一凡,李玲,用組織培養(yǎng)方法增殖興安落葉松限制因素的研究,林業(yè)科技通訊,1995,(10):163~169。
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韓一凡 - 參考資料
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