没有经费仍然坚持研究,他揭开了天麻生长全部奥秘,药农为他立碑塑像

我国常用中药材有400余种。千百年来,有200余种野生药材人工栽培成功。其中天麻、黄连、猪苓的人工栽培与一位科学家密不可分,天麻等药材的人工栽培成功,产生了巨大的社会和经济效益,使许许多多贫困的山区人民脱贫致富。这位科学家在我国中药栽培史上可谓功莫大焉。

为铭记他的贡献, 2001年,陕西勉县张家河农民自发集资为他雕塑5米多高的汉白玉雕像;2003年,湖北利川药农又集资为他雕塑了“黄连之圣”雕像。山里的农民为科学家塑像极为罕见,其中的故事感人至深。

《光明日报》《人民日报》《中国中医药报》等多家媒体都发表评论报道了此事,“农民集资为自己心爱的科学家塑像在我国还是第一次。”

这位科学家就是药用植物学家徐锦堂

徐锦堂

春去秋来,八年坚守黄连种植基地

1926年,徐锦堂出生于山西省太原市。1958年,徐锦堂以优异的成绩毕业于山西农学院,毕业后他被分配到中国医学科学院药物研究所药用植物栽培室。他的第一项工作便是前往四川、湖北等地考察黄连生产情况。

黄连是重要的常用中药材,在我国最早的本草著作《神农本草经》中已有记载。大约在唐代,四川、湖北等地已开始人工栽培黄连。这种植物属高山荫生植物,它喜冷凉湿润气候,需阳光进行光合作用,但又惧怕直射的阳光,所以人工栽培黄连必须搭建能透光的人工荫棚,制造一种荫蔽环境。几百年来,各地一直沿袭毁林搭棚栽连的方法。

在两个多月的考察期间,徐锦堂看到由于种植黄连造成的无数荒山秃林,他的心情十分沉重。考察结束后,他向领导汇报了此事。几天后,所里安排他到湖北利川县福宝山蹲点,开展黄连栽培技术的研究。

实地调查时,徐锦堂还发现药农采用撒茅林法培育黄连秧苗,不少秧苗会遗留在茅林里,几年后有些秧苗长成了野生黄连。于是他萌生在自然林栽连试验,让黄连重返大自然的想法。

徐锦堂观察林下生长的黄连

然而这一想法遭到了大多数药农的反对,甚至有人说:“棚高五尺下雨就会淋死黄连。如果能在树林里长黄连,我就能在手心里搭个灶煮饭。”

面对如此大的压力,徐锦堂没有动摇,他坚持自己的想法,要用实践证明。于是他选取了一片森林做试验田,开始了研究。

1959年,徐锦堂在黄水农场黄连棚下观察试验

1960年7月18日夜晚,一场暴雨由天而降,一夜雨量达152.4毫米。电闪雷鸣把徐锦堂从梦中惊醒。推门一看,雨夜茫茫,伸手不见五指,他想这下可糟了,暴雨中的黄连会怎样呢?

天刚蒙蒙亮,徐锦堂准备去河对岸的试验地。雨下得太大了,咆哮的山洪沿河直下,木桥已被淹没。雨下得这么大,林间黄连还能活吗?他心急如焚,找了根竹竿,走一步探一步,颤悠悠挪过了河。

他不顾坡陡路滑跑到试验地一看,奇迹出现了,黄连依然活着。他既兴奋又纳闷,这样大的雨水黄连怎么没死?药农不是说棚高超过4尺半,雨水就会淋死黄连吗?这里的树都有一两丈高,黄连怎么没淋死呢?

为探究竟,他就冒雨蹲在试验田里仔细观察。一小时、两小时过去了,全身淋得湿漉漉,冻得上下牙直打架。但是黄连淋不死的秘密,终于被他揭开了。

下雨时都伴随不同程度的风,有风树叶就要摆动,雨点经过树叶四处飞溅,雨水是飘洒到黄连和地上的;而固定的棚架,雨水顺树枝集中一点下落,就如同房檐滴水一样,棚子越高,雨水下落的重力加速度就越大,因此棚高超过4尺半就会淋死黄连。

徐锦堂一口气跑回场里,把自己的发现告诉大家,又把这一阶段总结出什么样的林子、多大坡度适宜栽连和一些试验数据讲给大家,大伙顿开茅塞,拍腿称好。于是,林下栽连就这样推广开了,工人们高兴地称之为“万年棚”。

1965年,在福宝山药场挑运收获的黄连

随后的几年间,徐锦堂解决了林下栽连荫蔽度问题,彻底改变了只有毁林才能栽连的传统方式。

他研究成功的黄连种子湿沙棚贮与精细育苗技术,彻底解决了黄连种子和秧苗短缺的难题。

为了让被毁的荒山重披绿装,他将“只能用生荒地栽连,不能用农田熟地栽连,也不能用牲畜和人粪做基肥”的几百年传统习惯彻底改变。

他发明的黄连与贝母套种、黄连与玉米和速生林套种的,可获得药(黄连)、粮、林、畜大丰收。

他还试验成功少用或不用木料的简易棚栽连,有五六种栽连方法可供农民选用。目前湖北利川市采用简易棚栽连的面积最大,成为药农最欢迎的生态栽连技术。

2003年,徐锦堂、武兰英夫妇在“黄连之圣”塑像旁

2003年9月6日,当地百姓为表感谢之情,自发集资在利川县东城杨柳寺308国道旁,建起“黄连之圣徐锦堂”的雕像。这已经不是农民自发集资给他塑造的第一座雕像了。

自立课题,让天麻野生变家栽

早在2001年,陕西勉县张家河的村民就集资雕塑的徐锦堂雕像,以铭记种植天麻而脱贫致富感恩之情。当时的《光明日报》以头版头条及《人民日报》海外版都报道了此事。

1959年,徐锦堂在湖北福宝山蹲点时通过药农认识了天麻。天麻是中药单方和组方中不可缺少的药材,具有益气、养肝、祛风、定惊作用,对于头晕目眩,口眼歪斜,肢体麻木,半身不遂,小儿惊风等症有明显疗效。

1959年,徐锦堂(左一)在黄水农场采挖野生天麻,开始了首次天麻人工栽培试验

几百年来,各地药农们曾无数次想像驯化其他中药一样进行人工栽培,但都以失败结束。当时药农间还流传了一个民谣:“天麻是个宝,栽了就会跑,天麻是山怪,栽了就不在。”

徐锦堂利用武陵山区有野生天麻生长的有利条件,自立课题,在没有经费支持的情况下,独自开展了天麻野生变家栽的研究。

1962年夏天,徐锦堂将一个碰掉顶芽的箭麻埋入沙土中,一个月后竟长出了一个鸽子蛋大的天麻,这是第一次在人工干预下长出的天麻。有鉴于此,他的研究得到了领导的支持,1963年夏,天麻正式列入研究所课题,天麻研究小组也正式成立。

1965年,徐锦堂在福宝山赶场坡挖掘土壤剖面,调查野生天麻生长垂直状态

为了获得第一手资料,从1963到1965年,他进行了三年的天麻野生生态调查。每月1、10、20日,他和同事定时采挖10穴野生天麻,测量繁殖和生长状况,观察与蜜环菌的关系和在土壤中的分布情况,绘出平面、剖面天麻分布图;在天麻集中生长的地方,划出样方,测量样方中的天麻和其他植被及土层结构,取得了大量的科学数据。

通过这次大规模的天麻野生生态调查和定点观察,他把一年内八个多月定期调查的天麻标本,由小到大排开,天麻怎样繁殖生长,一目了然。再结合各分布区的气象资料分析,徐锦堂基本摸清了天麻分布规律,掌握了它生长所需温度、湿度、土壤质地、伴生植物等生物链以及生长环境。

徐锦堂在温室观察天麻开花习性

一天夜里,徐锦堂又习惯地观察床下采挖的天麻。他十分惊奇地看到天麻发出微弱的荧光。掰开天麻一看,发现荧光出自一些快要腐烂的母麻,里面长满白色和黑褐色的菌丝束。经过分析从这些菌丝中分离出了蜜环菌。天麻生长的秘密终于清晰了:天麻无根、无绿色叶片,本身不能进行光合作用制造养分,是靠消化侵入块茎中的蜜环菌获得营养。

1965年,人类第一次用野生蜜环菌材伴栽天麻获得成功,同时研究成功人工培养菌材的方法。

徐锦堂20世纪60年代的“天麻野转家初报”论文手稿

1972年冬,陕西省药材公司邀请徐锦堂去汉中指导天麻生产。经过一段时间的考察,他把试验点定在汉中地区的宁强县滴水铺公社东风三队。这里群山环抱,气候湿润,全年温差较小,以前也种过天麻。徐锦堂利用自己的人工培养菌材技术,研究出一种方法简单、农民易学、省工稳产的天麻栽培方法。

1973年,“天麻无性繁殖固定菌床栽培法”宣告成功。第二年,东风三队平均穴产由过去的0.15~0.2公斤,提高到1.5公斤,生长周期由2年,缩短为1年。此法极受农民的欢迎。

1975年,徐锦堂(左一)向汉中地委副书记雷林(左四)介绍天麻菌床栽培法

1978年,徐锦堂又把一项重大发明奉献给产区人民——“天麻有性繁殖——树叶菌床法”。它具有发芽率高、生长期短、商品天麻比重大,产量高、成本低,对扩大天麻种子来源,防止种麻退化,提高天麻产量具有显著意义。

1980年,这项技术被国家科委评为二等发明奖,并被中华医学会等四学会推荐为“建国35年来20项重大医药科研成果”之一。

由于天麻有性繁殖技术成功的应用于生产,不仅满足了临床用药的需求,还可大量出口,取得了巨大经济效益。

破解疑点,发现天麻双菌共生

天麻种子奇小,一粒花生米大小的果实里,包含着3~5万粒种籽,细小如粉尘。它由胚及种皮构成,无胚乳和其他营养贮备,发芽非常困难。半个多世纪以来,国内外众多专家对此进行过研究,但未见成功的报道,这是兰科植物种子萌发的一道世界难题。大多数学者认为:天麻繁殖生长(包括种子萌发)都离不开蜜环菌。

虽然在生产上已取得了巨大成功,但学术上仍有存疑,一未鉴定出萌发菌的分类科属,二未搞清楚萌发菌、蜜环菌和天麻共生营养关系。

当时要鉴定天麻种子共生萌发菌的分类科属,必须培养出萌发菌的子实体。一天,他的一个研究生报告:在播种天麻种子的菌叶上,长出几个小子实体。徐锦堂观察后,亲自送到中科院微生物研究所。

在三年困难时期,瘦骨嶙峋的徐锦堂坚持在产区蹲点开展黄连天麻的研究

在应建浙先生的协助下,萌发菌被鉴定为紫萁小菇,属我国尚未发现的新纪录。它的发现与应用,使人们对天麻种子萌发的营养来源,这一长期“悬而未决”的问题得到彻底解决。

天麻种胚细胞消化了侵入的紫萁小菇的菌丝获得营养而发芽,而蜜环菌在天麻种子发芽阶段不但不提供营养,反而有明显的抑制作用。但种子萌发后的原球茎,开始第一次无性繁殖,分化生长出营养繁殖茎,萌发菌所提供的营养,已远远不能满足天麻无性繁殖阶段的需要,必须接上蜜环菌才能正常生长。

由此,徐锦堂提出“天麻是先后靠双菌共生,完成从种子到种子全部生活史的植物”的观点,并由此揭开了“天生之麻”生活史的全部秘密。此项成果,荣获卫生部甲等成果奖,并选入国家科委发布的《中华人民共和国重大科技成果选集》。

2001年9月24~28日,在澳大利亚帕丝召开的第一届世界兰花保育大会暨第二届国际兰花居群生物会议上,David Read教授对我国在天麻及其他兰科植物共生真菌的研究,给予了积极评价。对我国学者首次发现在一种兰花——天麻的不同生长期,必须与不同真菌共生给予了充分肯定。2003年出版了这次会议的论文集——《兰花保育》一书中,Zetde,Sharma以及Rasmussen,在回顾兰花共生真菌研究时也专门指出这一点。

再攀高峰,解决猪苓栽培难题

猪苓栽培研究是徐锦堂继黄连、天麻之后,第三次向科学高峰的进军。

猪苓,是一种具有利水渗湿功效的中药。上世纪八十年代,日本学者发现猪苓多糖对癌症有治疗作用,引发猪苓供应紧缺。

为解决国家用药的急需,徐锦堂一面在产区蹲点,一面开展大规模的试验研究,从理论上阐明了蜜环菌与猪苓菌是一种寄生与反寄生的共生关系,并利用同位素示踪原子法,证实了猪苓可以从土壤中渗入有机和无机营养的第二营养源。这一发现为栽培猪苓奠定了理论基础。

1990年,在猪苓试验场里,他和同事们挖出一块重达7.5公斤的“猪苓王”,这标志着他研发的“猪苓半野生栽培”获得成功。1990年11月21日,在“猪苓繁殖、生长、营养及半野生栽培技术研究”鉴定会上,与会专家对此给予了高度评价。

徐锦堂在略阳观察猪苓半野生栽培穴生长出的子实体

1998年,69岁的徐锦堂退休了,但他退而不休,至2008年,十年间,徐锦堂在陕西、湖南、河南、山东等地举办了许多场培训班;以第一作者的身份连续发表了26篇论文,出版了2本专著;先后荣获何梁何利医学药学科学进步奖、中国药学会地奥药学科技奖、仲景中医药杰出成果奖等奖励。

徐锦堂

曾有记者问及他人生追求是什么?徐锦堂说:“解决生产难题就是我一生的追求。”

他一生扎根产区,历尽千辛万苦,让千千万万的山区农民脱贫致富,将锦绣论文写在了祖国的大地之上。

参考文献:

【1】汤国星、兰进、陈君、徐蓓著,老科学家学术成长资料采集工程丛书《论文写在大地上:徐锦堂传》,中国科学技术出版社、上海交通大学出版社

【2】《徐锦堂》,新华网

【3】《90岁高龄“中国天麻之父”徐锦堂仍为宁强天麻发展助力》,汉中日报

【4】《徐锦堂: 药农心中的“天麻之父”“黄连之圣”》,搜狐健康

【5】《药用植物栽培学家徐锦堂:将论文写在大地上》,中国科学报

【6】本文图片来源于老科学家学术成长资料采集工程、《论文写在大地上:徐锦堂传》、中国科学报、中国科学家博物馆(网络版)

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