西北农林科技大学一孔土窑洞：走出两院士

通讯员金军，本报记者张

陕西杨凌，西北农林大学北校区，黄土高原的凤岗五台山，在五台山的东南角有一排土洞。它是于右任先生在20世纪30年代初准备修建学校时挖掘并建造的。人们亲切地称它为“姚宇”。从那以后，这些洞穴成了学校教师的宿舍。时间流逝，在20世纪70年代末，窑中的一个窑洞成为了植物保护学院的实验室。更具传奇色彩的是，中国工程院的两位院士从洞穴中走了出来。

李振奇窑洞成为温室，首次锁定条锈病“匪巢”

李振奇院士(左)和康振生院士(右)

1950年，新中国遭遇了全国性的小麦条锈病流行。小麦会在叶子、叶鞘、茎和疾病的其他部位产生铁锈色的水泡。人们称之为铁锈，也称为“黄疸”那一年，中国损失了60亿公斤小麦，小麦锈病成为影响中国小麦生产的第一大病害。

当时，毕业于西北农业大学植保系并任教一年多的，以及原陕西省农业科学院植保专家陆、刘等年轻的科技骨干，成为全国小麦条锈病研究与防治协调委员会成员。

小麦条锈病从哪里来？他们是怎么做坏事的？由于没有太多的信息可以利用，李振奇和他的同事在中国西北的小麦产区进行了广泛的调查。同时，他们创造性地在太白山进行了不同海拔高度的室内外接种试验和田间试验。经过六年的努力，李振奇掌握了细菌“土匪”的基本特征，撰写了划时代的学术论文《陕西、甘肃、青海小麦条锈病发生规律初步研究》，为研究我国小麦条锈病的流行体系奠定了基础。

1956年，抗条锈病的高产小麦品种“毕马1号”也逐渐丧失了抗性。此后，每隔几年，大量改良小麦品种就被种植在条锈病的控制之下，迫使中国的主要小麦品种被替换。面对小麦生产的重大问题，李振奇带领队伍开始了新一轮的“剿匪”。

研究发现，锈菌只能在10℃ ~ 20℃的温度下在活小麦上生长。正因为如此，李振奇和他的团队成员每年冬天都会钻到4号教学楼的地下室，并在春天爬上人迹罕至的太白山。即便如此，他们的实验研究也只能持续五个月以上。

科学研究实验如何能长期进行？当时不可能建造一个人工气候箱。1978年，李振奇在员工宿舍的“姚宇”看望了他的同事。其中一个窑洞与抗日战争以来修建的隧道相连。窑洞里经常吹来冷风，这让一直担心的李振奇想到了一个主意:“窑洞冬天暖和，夏天凉爽，难道它们不就是恒温器吗？”

李振奇将洞穴改造成低温实验室，并在洞穴外建造了一个200多平方米的玻璃温室作为常温实验室。山洞入口处挂着一个标志:植物免疫实验室。

通过这个专门的实验室，李振奇和他的团队成员发现，小麦品种失去抗性的原因是出现了毒性更强的新细菌，而陇南是小麦条锈病最有可能在炎热的夏季发生变异和加重的地区，也是中国小麦品种失去抗条锈病能力的关键地区。

为此，他再次聚焦条锈病菌的“老巢”，带领团队完善我国小麦条锈病综合防控技术体系，推动陇南脆弱地区防控战略的实施，开展“小麦品种抗条锈病损失原因及防控对策研究”，为国家挽回小麦损失22.69亿元。

1997年，李振奇当选为中国工程院院士。

2007年，当李振奇奄奄一息时，他仍然记得他的实验室。

康振生窑洞受使命，生条锈病真恶

康振生院士(左二)带领学生在洞穴里做实验。

1982年1月，毕业于西北农业大学植物保护专业的康振生获得李振奇硕士学位。他也被导师带到五台山下的窑洞实验室。

从此，它成了他了解小麦锈病和与李振奇一起对付条锈病“土匪”的基地。

经过改建和扩建，洞穴实验室可以全年开放。除了小麦条锈病的基础研究工作外，它还在全国范围内开展小麦条锈病群体的遗传结构、条锈病小种的鉴定和小麦品种的抗条锈病鉴定。

在这个窑洞式的实验室里，康振生接手了导师的工作，带领小麦条锈病研究小组对这个问题进行了持续的研究。是什么原因导致小麦条锈病每年发生频繁的变化，使抗病新品种跟不上病原的变化，而病害却年年流行，而且这些变化总是发生在西北地区？

康振生以病原真菌与寄主小麦的相互作用为主要研究方向，从组织学、细胞学、分子细胞学和分子生物学等学术界已知并能涉及病因学的方面进行了全面的研究和探索，以期找到小麦条锈病“剿匪”的突破口。

2010年，美国科学家通过实验室接种发现一种叫做“小檗”的植物也感染了小麦条锈病，尽管研究论文的最终结论是小檗在小麦条锈病的有性繁殖和疾病流行中不起作用。

然而，这个消息仍然引起了康振声的高度关注。

“我们对小檗并不陌生；它分布在我国的北部和南部。”康振生介绍说，来自北美的小麦茎锈病菌在小檗上交配繁殖，危害小麦。美国已经颁布法令根除小檗属植物。

然而，中国科学家过去已经证明茎锈病、叶锈病和条锈病对小檗没有影响。

自然界中有受锈病感染的小檗吗？小麦条锈病能从受感染的小檗中分离出来吗？条锈病的有性繁殖会导致毒性变异吗？它与田间疾病的发生有关吗？路上有很多问题，再一次到热门领域寻找答案。康振生带领一个小组在陕西、甘肃、青海、四川等地进行了大量的实地跟踪调查，寻找自然条件下小麦条锈病菌已经在小檗上扎营并遗传给家人的证据，然后返回洞穴实验室利用先进的科技手段进行实验。

有志者事竟成。康振生终于有了重大发现:有性生殖是我国条锈病致病变异的主要途径。结果，康振生的团队抓住了野生小檗，野生条锈病的真正罪魁祸首。小麦条锈病就是在这种广泛分布于西北山区的灌木叶上“生儿育女”，这使得新一代细菌成为小麦品种的“杀手”。

随后，康振生带领团队研制了“铲、盖、喷”三字法小麦条锈病防控关键技术，并在天水、甘肃、汉中和宝鸡、陕西等小麦条锈病高发区进行了示范和推广，取得了良好的效果。

2017年，康振生当选为中国工程院院士。

直到今天，康振生和他的团队成员经常在窑洞实验室工作。因为他们非常清楚小麦条锈病是可以预防和控制的，但它不能被“杀死”一次，人类对其预防和控制的研究一直在进行中。

中国科学新闻(2018-03-02第三版《大众科学》)