作者:甘晓 来源:中国科学报 发布时间:2012-1-30 8:33:15
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华中农业大学副教授付新华:追寻生命的流萤

 
萤火虫,就像人类生命的流萤,由于其对生存环境反应敏感,因而被当成环境指标生物。萤火虫数量的急剧下降正反映出人类活动使自然环境不断恶化的现实。
 
直至现在,萤火虫仍被看做是没有意义或缺乏价值的科研项目,这反而成为付新华在“更黑的夜”不断追寻的动力。
 
■本报见习记者 甘晓
 
“黑黑的天空低垂,亮亮的繁星相随,虫儿飞虫儿飞,你在思念谁。”“萤火虫慢慢飞,夏夜里风轻吹。”
 
这些曾经流行的儿歌总让我们回忆起许多年前的那个夏夜,大片萤火虫发出点点光亮萦绕在我们身边。然而,尽管今天孩子们仍然哼唱着同样的歌曲,却极少再亲眼见到萤火虫。
 
近几十年来经济的快速发展,人口数量日益增长,萤火虫栖息地遭到破坏,萤火虫几乎处于灭绝的边缘。长久以来,由于没有立竿见影的经济价值,我国萤火虫研究举步维艰。
 
华中农业大学植物科学技术学院副教授付新华作为中国第一个研究萤火虫的博士,也是唯一全面研究萤火虫的学者,十多年来,他坚定地在黑暗中追寻萤火虫微弱的光亮。
 
更黑的夜
 
1978年出生的付新华,和很多城市里长大的70后一样,从来没有亲眼见过萤火虫。在他脑海中,这种长着翅膀的小精灵只活在优美的古诗词和儿歌里。
 
直到2000年,付新华到武汉读硕士。一个夏天的晚上,刚下完大雨。他在路边杂草丛中发现了非常亮的光点。“我当时特别好奇,想伸手去找光点。”付新华津津有味地回忆道,“结果掏出来一条四五厘米长并且发光的肉虫,把我吓了一大跳。”
 
后来,经过询问导师他才知道,这种发亮的虫子是一种萤火虫的幼虫。这便是付新华与萤火虫的第一次亲密接触。
 
虽然以惊吓收场,但第一次的邂逅却让付新华对这个小精灵钟情一生。
 
它为什么发光?发光有什么用?一个个问题在付新华脑海里环绕。连续一个星期,一到晚上,他就开始观察它们,并且觉得“越来越有意思了”。
 
2006年,付新华来到峨眉山寻找萤火虫。但黑漆漆的夜里看不到一点萤火,就在他快要放弃时,连绵500米的萤火光带出现了,成千上万只萤火虫栖息在岩石垂下的藤蔓上,以一个频率发光。
 
“这样的景象让我着迷,好像见到了上万人同时下跪向活佛朝拜。”付新华说。
 
但仅仅时隔一年,当他再去峨眉山时,青山依旧,山涧中的水却少了很多,萤火美景已不复存在。
 
华中农业大学植物科学技术学院硕士研究生方立是付新华带的第一个研究生。在跟随付新华追寻萤火虫的征途上,他也发现,各地的萤火虫都越来越少。
 
“就在云南我们常去的一个地方,我第一次去的时候,那个种群大概还有3000只。”方立对《中国科学报》记者说,“但是现在,最多只有五六百只了。”
 
同时,付新华明显感觉到,武汉的萤火虫数量也下降得很快。
 
在武汉市郊区的一个水塘,原本是萤火虫清静的栖息地。但由于城市扩张,这一区域被一条高速路贯穿。橘黄色的高原钠灯使高速路夜夜通明。
 
然而,“路灯虽然照亮了车辆的通行,但对萤火虫而言,却是灭顶之灾”。付新华忧心忡忡。研究表明,雌雄萤火虫正是通过闪光信号进行辨认和求偶,在光线过亮时,雄性无法找到雌性,更无法进行求偶交配。
 
他担心,在不久的将来,随着村庄的拆迁和公路的侵蚀,这里的萤火虫会彻底消失。路灯照亮的郊外的夜晚,却由于没有了萤火虫而变得更加“黯淡无光”。
 
在生态学上,由于萤火虫对生存环境反应敏感,它被当成环境指标生物。萤火虫数量的急剧下降正反映出人类活动使自然环境不断恶化的现实,这也成为了付新华在“更黑的夜”中追回萤火虫的最大动力。
 
坐穿基础研究的冷板凳
 
当通过电子邮件联系付新华时,《中国科学报》记者发现,连他的电子邮箱地址中都包含“firefly”的名称。与付新华交谈,也能时时感觉到他对萤火虫的热爱。
 
十多年来的付出,付新华深深感到从事基础研究的艰辛。
 
研究生刚刚入学时,同为植物保护专业的同学大都选择农业害虫或者有经济价值的授粉昆虫、药用昆虫作为自己的研究方向。付新华的选择则让周围的人感到不解。
 
当时,由于萤火虫与农业生产关系不大,中国的萤火虫研究一片空白,甚至找不到一本专业书籍。“我面对的是茫然的未知世界,什么时候能取得成果,根本不知道。”付新华说。
 
2005年博士毕业后,付新华留校任职,开始独立面对科研工作的种种困难。其中,研究经费的申请给他带来很大的麻烦。
 
付新华满怀希望地撰写了一篇题为《萤火虫闪光与性信息素研究》的课题申请报告,结果得到的答复是“本研究意义不大”。他觉得“自己从梦想中被拖出来,冷冰冰地摔到了地上”。
 
他发现,自己的研究正像脆弱的萤火虫一样,只能和黑暗为伴。课题经费的匮乏使他无力改善实验条件,至今,他仍在大约10平方米的空间内活动。
 
“我有一间大约8平方米的地下室用来做实验,加上两平方米的日常办公室,条件有限。”他对《中国科学报》记者介绍。
 
但是,对付新华而言,对萤火虫的热爱远超过经费不足带来的困难。他说:“经费的问题我还能克服。”
 
他曾用自己的工资补贴实验花费。2007年春天,他用工资买了第一台尼康单反相机。而2008年,日本同行的资助使他拥有一套夜视设备,从而摆脱了肉眼观察、纸笔记录的原始研究方式。
 
和科研经费的问题相比,更让付新华感到困惑的还是得不到理解和支持。高校里似乎存在这样一种现象,科研工作者都将获得国家纵向经费当做生存之道,而如萤火虫研究一类的课题,则由于“意义不大”很难得到资助。
 
同时,主要以发表论文影响因子的绩效考评也对基础科研工作者不利。付新华在2005年到2008年间,发表了七八篇论文,但由于昆虫类杂志影响因子较低,不足以引起应有的重视。
 
“周围的人出于关心,常常对我说,‘新华,你这样下去可能不行’。”2005年到2009年期间,这样的声音不停地在付新华耳边萦绕,给他带来很大的压力。
 
“我的父亲也不理解,他老是说,你的研究应当和应用相结合,应该去搞个专利。”付新华说,“他认为基础研究国家不重视,没有前途。”
 
事实上,相关数据显示,我国基础研究的总量和规模与其他科技发达国家相比还处于较低水平。2007年,我国基础研究经费总额为22.9亿美元,仅占美国同期基础研究经费总额的3.3%,日本的13.2%,法国的17.3%。现阶段的科研更为强调能在短期显示经济效益,基础研究则显得有些“吃不开”。
 
当时,深感无助的付新华给世界萤火虫研究权威、日本学者大场信义写了一封信,信中表达了自己对未来的迷茫。
 
没想到这位老人竟然亲自来到中国,找到付新华并告诉他,没有一个从事基础研究的科学家确信他们的研究是有价值的。很多科学家付出一生毫无收获,但人类的一切文明与成就都是来自于勇敢探索未知世界的科学家。
 
前辈的到来驱散了迷茫,也带来新的动力。“我看到这个60多岁的瘦小老人背着很大的包,不顾武汉的酷暑和蚊子跟我一起去湖边观察虫子。”付新华感触良多,“我从他身上看到很多东西,我也应该像他一样。”
 
经过努力,付新华的工作已经被越来越多的人所了解。两次获得国家自然科学基金的资助不仅解决了他在研究经费上的燃眉之急,也为他迎来了更多的理解和支持。
 
“现在,萤火虫研究已经成了学校特色科研项目,我也有幸成为学校优秀人才的后备人选。”得到支持和认可的付新华抑制不住内心的兴奋。
 
接踵而来的新发现
 
被认为“意义不大”的萤火虫其实大有可为。目前,美国已将萤火虫开发应用到医学、矿业、航海等多个领域,并延伸到太空探索、癌症治疗等尖端方向。
 
付新华向记者介绍:“欧洲国家以及美国、日本等发达国家对萤火虫等发光生物的发光机制、发光生物与环境的关系都作了比较深入的研究。”
 
例如,2008年,华裔科学家钱永健针对水母中绿色荧光蛋白的研究就获得了诺贝尔化学奖。
 
在中国,尽管《礼记·月令》中就有“腐草为萤”的记载,但科学、系统的研究却极度缺乏。
 
付新华的主要工作是用调查、观察和统计的方式对萤火虫进行研究。2006年,付新华发现了我国第一种独有的水栖萤火虫,并以导师雷朝亮教授的姓氏命名为雷氏萤。2008年5月,付新华在武汉市江夏区意外发现了一种翅膀为黑色的萤火虫。最终,这种萤火虫定名为“武汉萤”。
 
据悉,世界萤火虫共有2000多种,中国约有300种左右。但在2000多种萤火虫中,仅有8种为水栖萤火虫,而“武汉萤”则是水栖萤火虫的代表。
 
2010年,历经3年时间,付新华完成首份四川萤火虫调查报告。报告显示,四川地区发现珍稀的同步发光萤火虫、多光点萤、水栖萤火虫等种群。而由于生态环境恶化,部分地区的萤火虫种群下降了50%到70%,萤火虫种群消退迅速。
 
不仅如此,萤火虫发光信息交流也是付新华的研究方向。方立告诉记者,在一次与美国学者的合作中,为了观察和记录不同条件下雌雄萤火虫交配的次数,他曾连续一个星期整夜不合眼。
 
因此,他们在对一种“条背萤”的求偶行为研究中取得了突破。研究发现,条背萤雄萤日落后从栖息的草丛中起飞,边飞行边发出周期性的单脉冲闪光求偶信号。这种交配过程中的闪光交流可能具有调节交配中的雌雄萤的状态,或者具有拒绝其他求偶雄萤的作用。
 
付新华向记者透露,近期他正准备与一名外国合作者一起发表一项重要发现。“这是一种全新的进化上的现象,与蜘蛛和萤火虫都有关系。”
 
另外,他还发现,雷氏萤对血吸虫中间宿主钉螺有控制作用,并提出应用释放雷黄萤控制钉螺种群的设想。而钉螺是血吸虫幼虫的主要寄主,钉螺滋生的地区,基本上都有血吸虫病流行。
 
但是,就目前的情况而言,我国对萤火虫的研究才刚刚起步,与国际水平还存在相当大的差距。
 
对此,付新华称:“我要用一辈子的时间去研究中国的萤火虫,然后把所有的种类和行为都弄清楚。”
 
刻不容缓的保护
 
在付新华心里有一只天平,天平的一端是学术研究,另一端则是向公众宣传。“萤火虫的奥秘,我觉得可能一辈子也做不完。”他说,“但能在我的手里让萤火虫得到保护,就是我最大的愿望。”
 
2011年8月,上海锦绣文章出版社出版付新华写的科普图书《一只萤火虫的旅行》。对付新华而言,在发表过大量学术论文、科普文章后,能以图书的形式向公众普及萤火虫知识,无疑是一件极为兴奋的事。
 
关于这本书的出版,还有一个颇为曲折的故事。2010年夏天,付新华向前来采访的一名杂志编辑提到写书的想法。几经介绍,他接触到上海出版界的编辑,出版事宜顺利进行。
 
“我还天真地以为梦想马上就要实现了,很开心。”他说,“但当我拿到合同时才发现,我必须包销2000册,也就是得支付7.5万元。”
 
付新华无力支付,只好另求出路。后来,他再次与上海锦绣文章出版社联系,这次,他只需要投入不到4万元,就可以将这本书出版了。
 
付新华心想,没有更好的选择,只能退而求其次,自己掏腰包把这本书出了。因为“萤火虫已经等不及了”。
 
为了保护萤火虫,付新华还提出,中国应当建立萤火虫保护区。在他的呼吁下,越来越多的公众开始关注萤火虫的保护问题。
 
2011年5月,世界自然基金会选择在四川省郫县安龙村开展河流保护工作,其中一项工作就是恢复和重建萤火虫的栖息地。
 
付新华作为项目专家向村民呼吁:“萤火虫栖息地恢复是一件非常有意义的事情,随着当地环境质量的提升,萤火虫的回归只是个开始,更多的生物都会慢慢回来,点亮这片土地!”
 
最近,记者还在付新华的微博上看到他转发的许多日本萤火虫的照片。他憧憬:在中国学者的努力下,终有一天,中国人也能见到大片大片的萤火虫。
 
《中国科学报》 (2012-01-30 A3 深度)
 
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