2021年北京“最美科技工作者”｜莊文穎：真菌世界的“大先生

今年，北京首次遴選“最美科技工作者”，真菌學家、中科院院士莊文穎當選。今天就讓我們走近她，一起探尋真菌世界的有趣故事。

【編者按】為進一步弘揚科學家精神，激發(fā)廣大科技工作者的榮譽感、自豪感、責任感，中共北京市委宣傳部、北京市科學技術協(xié)會、北京市科學技術委員會、中關村科技園區(qū)管理委員會、北京市經濟和信息化局首次聯(lián)合開展2021年北京“最美科技工作者”學習宣傳活動，經過廣泛發(fā)動、層層推薦、資格審核、專家遴選等程序，莊文穎等10名同志當選2021年北京“最美科技工作者”。數(shù)十年來，她沉浸在自己的研究天地中，面對繁華多姿的世界心如止水；她在自己的領域中不斷摸索，將真菌領域中一個個未知物種揭開面紗；她給它們分類或者命名，賦予它們在真菌世界中的準確坐標。

她就是中國科學院院士、中國科學院微生物研究所研究員莊文穎。2009年當選為中國科學院院士后不久，她又相繼當選為第三世界科學院院士、歐亞科學院院士。在真菌學領域，她已經成了功勛卓著的“莊先生”“大先生”。

在這浩瀚的未知領域里，莊文穎傾盡近50年的光陰，夙興夜寐，潛心研究。作為中國真菌學的引領者之一，她在這個領域里深耕開拓，作出了舉世矚目的貢獻。

日前，北京市委宣傳部、北京市科協(xié)等部門首次聯(lián)合開展北京最美科技工作者學習宣傳活動，莊文穎被遴選為2021年北京“最美科技工作者”。

▲莊文穎被遴選為2021年北京“最美科技工作者”

與真菌結緣

莊文穎院士1948年出生于北京，原籍福建省閩侯縣，她幾乎是與共和國一道成長、發(fā)展的一代人。上世紀60年代，莊文穎同廣大知識青年一起，響應國家號召下鄉(xiāng)務農，在基層勞動的時候，她依舊利用空閑時間見縫插針地努力學習文化知識。1973年，當進入山西農學院（現(xiàn)山西農業(yè)大學）學習的寶貴機會降臨時，她因長期的準備得到命運的垂青。順利入學后，在昆蟲學和植物病理學兩個可以選擇的方向中，莊文穎選擇了后者，由此走進了真菌的世界。

早年的下鄉(xiāng)務農經歷為莊文穎之后的職業(yè)選擇埋下了伏筆。在勞作過程中，她注意到小麥等一些農作物的病害是與產量相關的一個不可忽視的因素，嚴重的病害常常會導致糧食大量減產，而真菌感染常常是最主要的病因。為了搞清植物病原真菌的致病原理，她開始對研究真菌有了興趣，最終選擇走上了這條科研道路。

▲中科院微生物所菌物標本館里收藏的鏈格孢（水稻穗腐?。吮?/p>

在這條求知的路上，莊文穎越來越不滿足。為了能繼續(xù)深造，她努力自學，在1978年考取了恢復高考后的第一屆中國科學院研究生院碩士研究生，師從真菌學家余永年先生。為了盡快在真菌學研究中走向國際前沿，1983年已經是中國科學院微生物研究所助理研究員的莊文穎又作為訪問學者，前往美國康奈爾大學交流學習。1985年，莊文穎又到康奈爾大學攻讀真菌學博士學位。

▲莊文穎院士在實驗室

在美國留學時，莊文穎比同學的年齡要大很多，年齡是她從事研究的劣勢，因此，她比別人更加努力。別人學習時，她在潛心研究；別人休息時，她在潛心研究；別人休閑玩耍時，她還在潛心研究?！拔乙旬斈甑⒄`了的寶貴學習時光都追回來?！本瓦@樣，她一步步走上了真菌學領域的國際前沿。

1987年博士畢業(yè)后，莊文穎毫不猶豫地回到更需要她的祖國。她的想法是，中國地域廣闊，真菌種類極其豐富，并且絕大部分都還無人問津，沒有人曾研究過它們，但是這些必須要有人來做，這對她來說是更加廣闊的研究舞臺。

心甘情愿當墊腳石

真菌領域是一個種類繁多、充滿未知的世界，讓更多的真菌被發(fā)現(xiàn)、被描述，被莊文穎視為己任?！拔抑饕亲龇诸?，就是說野外拿回真菌標本或者樣品以后，我首先要知道它是什么，進行歸類，然后探討它是不是有理論或者應用研究的價值，我工作的側重點在分類學部分?！?/p>

回國以后，莊文穎迅速投入到子囊菌部分類群的資源、分類、DNA條形碼、分子系統(tǒng)學等方面的綜合研究。她始終秉持嚴肅求實的科學精神，不盲從權威，不迷信教條。以前分類不明的，她予以明晰化。存在分類錯誤的，她帶領團隊經過精心的研究，對其分類予以更正。

分類學是一項基礎性的研究工作，絕大多數(shù)工作都是在為他人做嫁衣裳。有了科學和系統(tǒng)的分類，其他研究人員進行有關菌物的深入研究才會更加方便。既然選擇了這個研究領域，莊文穎心甘情愿擔當這樣的墊腳石?！斑@樣的工作總是需要人來做的?！彼f。

▲日前，在北京廣播電視臺舉辦的2021年“北京市最美科技工作者”學習宣傳活動上，莊文穎院士（左）與助手展示炫彩斑斕的真菌世界。助手身穿的T恤衫上印有中科院微生物所發(fā)現(xiàn)的真菌物種。

從事分類學研究，野外科考工作是必不可少的。早些年，莊文穎和同事們深入我國廣大林區(qū)、荒漠、高原等艱苦地區(qū)開展第一手真菌資源調查，努力探索我國真菌資源的家底。他們的重要任務是首先把各種各樣的真菌標本采集回來。不同類型的真菌差異很大，大個頭的蘑菇較為醒目，在野外只要在合適的時間找對生境（生物的個體、種群或群落所在的具體地域環(huán)境），發(fā)現(xiàn)和采集相對容易，但是有一些微小的真菌，靠肉眼根本發(fā)現(xiàn)不了，需要用放大10倍的放大鏡，趴在地上一寸一寸地搜尋。趴得時間長了，人就很難受。很多微小的真菌只有在特別潮濕的地方才有，在這樣的環(huán)境中尋找小型真菌就會更加艱苦。

進行真菌的采集，越是人跡罕至的地方往往收獲越大。云霧繚繞的原始森林、荒無人煙的大漠戈壁，都留下了莊文穎和同事們的足跡?！昂芏鄷r間都要花在路上。由于當時條件所限，舍不得花錢寄回標本，我們拿竹竿抬著紙箱里邊的標本前行，越走越重，最后將采集的材料抬回北京?！鼻f文穎回憶說。

▲炫彩斑斕的真菌世界（供圖/中科院微生物所）

這種求實攀登的精神，使得莊文穎完成了子囊菌3個屬的世界性研究，建立正確的物種概念，完善了現(xiàn)行的分類系統(tǒng)；澄清了真菌領域大量分類學和命名問題，為推動學科建設與發(fā)展作出了奉獻。她帶領團隊開展中國區(qū)域性菌物資源與分類、物種多樣性、分子系統(tǒng)學、數(shù)據(jù)庫建設等方面的綜合研究，為掌握我國真菌資源的總體情況作出了突出貢獻，為真菌資源儲備和利用奠定了堅實的物質基礎。

▲2017年，莊文穎院士團隊發(fā)現(xiàn)肉座菌目一新科（供圖/中科院微生物所）

莊文穎也是首位參與編寫國際真菌學領域權威工具書《真菌辭典》的中國籍學者。鑒于她在國內外被公認的學術貢獻，學者們以她的名字命名了一個真菌新屬文穎盤菌屬（Wenyingia）和一個細菌新屬海莊文穎氏菌屬（Wenyingzhuangia）。

推動真菌的基礎研究成果走向應用

在很長的時間里，莊文穎的主要精力都是放在真菌的基礎研究上，在應用方面建樹并不多。近些年，她將越來越多的精力放在推動真菌資源的利用上。

真菌與人類的關系極為密切，除了可以直接食用的大型蘑菇，人類很早就學會了利用酵母菌來釀酒、蒸饅頭。上世紀20年代，英國細菌學家弗萊明從青霉菌中發(fā)現(xiàn)的青霉素，被投入應用以后將人類的平均壽命從40歲提高到了60歲，帶來了劃時代的意義。后來發(fā)現(xiàn)的頭孢菌素、灰黃霉素等藥物都是源自于真菌，真菌的世界里肯定還有很多等待開發(fā)的具有重大藥用價值的種類。

▲我國的部分常見藥用真菌。圖片來源于網絡。

莊文穎表示，總體而言動物和植物都比較宏觀，所以研究的歷史就相對比較長一點，而真菌絕大多數(shù)比較微觀，有時候一把土里面就有不計其數(shù)的真菌，但大家都看不到摸不著，不易引起人們的注意，因此研究起步較晚，研究歷史相對來講就比較短。

真菌是與動物和植物并稱的一大類真核生物，是保護生態(tài)文明、保障國民生命健康、保持國家經濟發(fā)展和保衛(wèi)國門生物安全的重要戰(zhàn)略資源。據(jù)保守估計，全球約有220萬-380萬種真菌，有專家估計我們國家的真菌大概有150萬-300萬種。

“實際上我們已經發(fā)現(xiàn)并命名的真菌也就約6%，剩下94%也是有潛在價值的生物資源，這里面很多真菌都是可以培養(yǎng)的，通過培養(yǎng)我們可以做許多事情?！彼f。

這些年，木霉成了莊文穎重點關注的對象。她說木霉屬真菌部分種類具有很強的降解纖維素能力，針對多年來困擾環(huán)境保護和農業(yè)生產的秸稈還田問題，她帶領團隊利用多年來積累的菌株，開展木霉降解秸稈能力評價的研究。

▲莊文穎院士團隊收集并研究的木霉菌株，學名Chloroplenium chlora(Schwein.)M.A.Curis 。在腐木上生長，采集于河南龍峪灣。

“我國東北黑土地中秸稈還田可以恢復或者保持土壤肥力，但是東北比較冷，溫度不夠時真菌發(fā)揮分解作用就有一定的難度，木霉將來可能會成為一種理想的選擇。二戰(zhàn)的時候，美軍的帳篷就被一種真菌給‘吃’掉了，帳篷都腐敗了，后來的研究表明是木霉降解了帳篷布里的纖維素。所以我們想，如果要做秸稈還田，可以讓木霉也發(fā)揮這種作用，因為秸稈也是纖維素，它如果能夠腐蝕帳篷，它也應該在某種程度上可以腐蝕和分解秸稈?！鼻f文穎和她的團隊正在探索不同木霉菌株的最適作用條件，希望篩選出具有應用潛力的菌株，盡早推動木霉在秸稈還田中發(fā)揮作用。

▲降解纖維素木霉菌株初篩。（供圖/中科院微生物所）

我國是食用菌大國，占世界總產量50%以上。同時，我國也是利用真菌最早的國家之一，在食品、醫(yī)藥、釀造等方面很早就有記載。真菌中食用菌的開發(fā)帶動一些地方脫貧致富。目前已經被成功開發(fā)并規(guī)?；N植的食用菌種類還十分有限，這里面的前景非常廣闊。

盡管現(xiàn)在莊文穎已經73歲，但依舊帶著她的科研團隊在真菌學研究的廣闊海洋中探索，希望通過自己的努力，讓中國的真菌學研究能夠引領國際潮流，也讓中國數(shù)量龐大的真菌資源不斷走向應用市場，將來能夠爆發(fā)出更大的經濟能量。

把科學研究的精神傳遞給下一代

跟隨莊文穎做研究的中國科學院微生物研究所高級工程師鄭煥娣說，加入團隊十多年以來，莊先生嚴謹治學、實事求是的科學態(tài)度深深地影響著自己以及身邊的其他科研人員和學生。

這或許與莊文穎的父親和導師有關，她的父親也是中國科學院院士，父女二人成就了“一門兩院士”的傳奇與佳話。盡管他們從事的研究領域不同，嚴謹治學的學風在兩代人中得到傳承。而對莊文穎影響深遠的另一個人，就是她的碩士研究生導師余永年。余永年2014年以91歲的高齡辭世，他一生主要從事菌物學科研、教學和著述，成就頗豐，在菌物系統(tǒng)學、生態(tài)學、生理學和發(fā)展史等多個領域都作出了突出貢獻，他的教導也讓莊文穎能夠站在巨人的肩上迎來了自己的人生飛躍。

熟悉莊文穎的人都知道，她辦公室的窗臺上一直放著一個老式暖水壺，這個鐵皮暖水壺是她導師曾經使用的，從1993年至今她一直在用。有人問她為什么不換一個新的，她說，“還可以用。我每天用它喝水，就會想起我的導師，想起他對我的教育和培養(yǎng)，他不是院士，卻是我心目中永遠的院士?！?/p>

▲莊巧生（左）和莊文穎（右）（供圖/中科院微生物所）

鄭煥娣告訴記者，莊先生極其嚴謹，在修改青年科研人員和學生撰寫的論文時，除了文章內容外，諸如標點符號、字體、空格等不易發(fā)現(xiàn)的細節(jié)，她也會逐一標注并予以訂正。也正是這種嚴謹治學態(tài)度的傳遞，莊文穎院士在真菌分類學研究領域培養(yǎng)出了一批能夠獨當一面的年輕人。

近些年，莊文穎也積極致力于提高全民科學素質，努力為科學普及工作盡己所能。她不僅參與編寫和審核了第三版《中國大百科全書》，也多次到中小學課堂上進行科普知識傳播，并在“首都科學講堂”等公眾平臺授課。

莊文穎說，真菌的世界還藏著無數(shù)的秘密和寶藏，讓更多的青少年了解真菌，將來從事真菌領域的有關研究，也是她的重要責任和使命。

撰文/記者 李鵬 攝影/張星海（除署名外）

圖文編輯/陳永杰 新媒體編輯/呂冰心

出品：科普中央廚房

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