6年只写一篇论文!他给牛肝菌科绘“族谱”…

人民网 2022-05-14 22:30

给牛肝菌科绘制“族谱”、开展科普讲座、探索人工种植……中国科学院昆明植物研究所副研究员吴刚多年来专攻牛肝菌分类研究。深耕冷门领域,尽管时常面临困难,但在吴刚看来,科研的价值就在于寻找各种可能,因热爱而充满乐趣。


吴刚的办公室不难找,循着蘑菇味就能到。记者敲门时,他正一边观察显微镜下的牛肝菌结构、一边在笔记本上记录。移开显微镜,把乱堆的标本、文献规整一番,吴刚才给记者腾出采访的空间。


室内工作,包括野生菌外观形态记录、照片整理、标本制作和烘烤等。(新华网 赵普凡/摄)


办公室转身都有点难。吴刚有些尴尬:“这儿有点像仓库,咱先去实验室转转。”文献、实验室、山林,这位中国科学院昆明植物研究所副研究员辗转其间,历时6年绘制的牛肝菌科“族谱”,已经成为国际牛肝菌系统分类研究的基础。他所在的真菌多样性与分子进化研究组,发表了400多个大型真菌新分类单元。

   六年攻坚,给牛肝菌科绘“族谱”

2009年,吴刚刚进入中科院昆明植物研究所读研究生。导师杨祝良给他布置的第一个课题,是开展云南当地人常吃的“见手青”的DNA条形码研究——通俗点说,就是如何快速鉴定二三十个相似物种并且厘清它们的亲疏远近。

“见手青”分别属于不同的属,想要分清并不容易。吴刚分析,最好的办法便是把“见手青”放在一个“大池子”里,“通俗点说,就是给牛肝菌科绘‘族谱’,确定某个物种在‘族谱’中的位置,自然也就知道了它和其他物种之间的亲缘关系。”

烘干后的野生菌标本,将被编好馆藏号,在录入馆藏信息后放入中国科学院昆明植物研究所标本馆进行保存。(新华网 赵普凡/摄)


这也意味着,吴刚要挑战业内公认的世界性难题。当时全世界已经发表的牛肝菌科物种超过800种,选择哪些代表物种来完成这个系统性的工作是摆在吴刚面前的第一道难题。

经过大量的文献阅读和前期的预实验,吴刚最终筛选了牛肝菌科下的800余号标本、近300个物种进行研究。“其实方法并不复杂,主要就是给牛肝菌物种做基因测序,选准了点位,不断试验积累数据就行。”吴刚说,牛肝菌科的物种分类难在执行。

拍完照片后,吴刚将采集到的野生菌标本小心翼翼地放进透明的小采集盒里,带回实验室做室内记录。(新华网 赵普凡/摄)

吴刚一边通过馆际互借搜集标本,一边频繁前往野外采集。“碰到野生菌,第一件事就是做好记录。”天气不好时,吴刚就自己找角度、搭反光板,用相机拍摄下菌子清晰的面孔。如果收获颇丰,回到实验室的吴刚就格外忙碌,时不时熬到凌晨才走出实验室。

耗时6年,吴刚只写了一篇论文,也是这篇论文,奠定了牛肝菌物种分类的框架,被国际同行称为“里程碑式”的研究成果。

   物种分类,为后续研究打下基础

专攻牛肝菌分类研究10余年,吴刚只需看一眼,就基本能从常见牛肝菌的外观形态上判断具体是哪个物种、是否有毒。

尽管如此,吴刚说自己的研究领域依然存在很多未知,只要热爱,就能找到乐趣。

吴刚收获不错,找到了不少菌子,其中右下角的绒盖金牛肝菌,是他命名并发表的野生菌新种。(新华网 王奇旺/摄)

如今,搭建了牛肝菌科分类框架的吴刚,有空时依然会翻文献、看标本。“目前基因测序是物种鉴定最快捷的方式之一,也是被业内广为认可的办法。现在发表新物种前,研究者会比对已发表物种的测序数据;但以前的不少新物种,前辈们发表时靠的主要是形态特征,缺少基因测序数据,很容易出现‘晚出异名’的现象,也就是把前人发现的老物种当成了自己的新发现。”吴刚说。

图为吴刚在草丛中发现一朵小小的野生菌。(新华网 赵普凡/摄)

物种分类工作本就冷门,老物种分类描述更是鲜有人问津。“分类工作是物种下游研究的基础,如果基础性的分类都没搞清楚,物种利用从何说起?”吴刚介绍,目前国内有分子证据支持的牛肝菌物种约有240种,估计还有百余个新种尚未发现。偶有闲暇,吴刚会去标本馆找几个尚未测序的老物种标本做研究。“这些虽然不能作为科研成果,但可以为今后的研究打下基础。”

   学以致用,科研“种”在大地上

“做科研不能只盯着发论文。”吴刚说,一方面,科研是科普的基础,要把知识传播出去;另一方面,科研是应用的基础,实际应用的潜力也是科研价值评判标准之一。

吴刚的手机里有个“毒蘑菇鉴定群”。“全国许多蘑菇分类专家、各省疾控中心的人员、各大医院的急救医生都在群里。”吴刚介绍,他们负责辨认有毒菌子的物种名称、误食后可能导致的中毒症状,疾控中心进行流调和收集样品,传递相关信息,并与医院对接,以便尽快展开治疗。除此之外,吴刚和研究所的同事也经常开展科普讲座、制作宣传挂图,告诉人们食用毒蘑菇的危害。

实验室内,科研工作者正在进行分子生物学实验,包括DNA提取、扩增和测序等。获得数据进行分析,并结合形态观察结果,完成物种鉴定。(新华网 赵普凡/摄)

牛肝菌在云南本地是很重要的食用野生菌,采集野生菌是不少山区群众的重要收入来源。然而,绝大多数牛肝菌由于跟某些树种存在共生关系,始终无法实现人工种植。这几年,吴刚的研究兴趣之一,是搞清楚到底哪些牛肝菌更具有人工种植的潜力。

“一是可以安全食用,二是尽量不需要跟具体树种共生,这些最终都体现在基因上。我们的研究发现,不同牛肝菌降解木质纤维素和利用营养成分的能力有强有弱。如果想要栽培开发,应尽可能选择降解或吸收能力更强的物种。”吴刚希望,能够以牛肝菌分类为基础,从分子层面找到那些更容易实现人工种植的牛肝菌物种,从而为今后的人工菌种培育提供一条捷径。

图为吴刚在林间采集野生菌标本。(新华网 赵普凡/摄)

羊肚菌曾经也无法人工种植,可通过吴刚所在团队的共同努力,中国成功掌握了羊肚菌高产稳产技术,不仅技术世界领先,还带动了云南怒江、迪庆等不少山区群众致富。在吴刚看来,牛肝菌的人工种植技术要难得多。“从研究到应用肯定需要挺长时间,也未必一定能成功,但科研本身的价值就是研究各种可能。”吴刚说。

责编|张素玲     编辑|赵雯
来源|《人民日报》(2022年04月08日 第12版)记者 杨文明,原标题:《专注牛肝菌分类研究,中国科学院昆明植物研究所副研究员吴刚——深耕冷门 心怀热爱(科技自立自强·青年科学家)》

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