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(xué)家、中科院院士莊文穎當(dāng)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(jìn)一步弘揚(yáng)科學(xué)家精神，激發(fā)廣大科技工作者的榮譽(yù)感、自豪感、責(zé)任感，中共北京市委宣傳部、北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)、中關(guān)村科技園區(qū)管理委員會(huì)、北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局首次聯(lián)合開展2021年北京“最美科技工作者”學(xué)習(xí)宣傳活動(dòng)，經(jīng)過廣泛發(fā)動(dòng)、層層推薦、資格審核、專家遴選等程序，莊文穎等10名同志當(dāng)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(duì)繁華多姿的世界心如止水；她在自己的領(lǐng)域中不斷摸索，將真菌領(lǐng)域中一個(gè)個(gè)未知物種揭開面紗；她給它們分類或者命名，賦予它們?cè)谡婢澜缰械臏?zhǔn)確坐標(biāo)。

她就是中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員莊文穎。2009年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院院士后不久，她又相繼當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士、歐亞科學(xué)院院士。在真菌學(xué)領(lǐng)域，她已經(jīng)成了功勛卓著的“莊先生”“大先生”。

在這浩瀚的未知領(lǐng)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(guó)真菌學(xué)的引領(lǐng)者之一，她在這個(gè)領(lǐng)域里深耕開拓，作出了舉世矚目的貢獻(xiàn)。

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(xué)習(xí)宣傳活動(dòng)，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(jié)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(guó)一道成長(zhǎng)、發(fā)展的一代人。上世紀(jì)60年代，莊文穎同廣大知識(shí)青年一起，響應(yīng)國(guó)家號(hào)召下鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)，在基層勞動(dòng)的時(shí)候，她依舊利用空閑時(shí)間見縫插針地努力學(xué)習(xí)文化知識(shí)。1973年，當(dāng)進(jìn)入山西農(nóng)學(xué)院（現(xiàn)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)）學(xué)習(xí)的寶貴機(jī)會(huì)降臨時(shí)，她因長(zhǎng)期的準(zhǔn)備得到命運(yùn)的垂青。順利入學(xué)后，在昆蟲學(xué)和植物病理學(xué)兩個(gè)可以選擇的方向中，莊文穎選擇了后者，由此走進(jìn)了真菌的世界。

早年的下鄉(xiāng)務(wù)農(nóng)經(jīng)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(nóng)作物的病害是與產(chǎn)量相關(guān)的一個(gè)不可忽視的因素，嚴(yán)重的病害常常會(huì)導(dǎo)致糧食大量減產(chǎn)，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(duì)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(biāo)本館里收藏的鏈格孢（水稻穗腐?。?biāo)本

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(xué)，在1978年考取了恢復(fù)高考后的第一屆中國(guó)科學(xué)院研究生院碩士研究生，師從真菌學(xué)家余永年先生。為了盡快在真菌學(xué)研究中走向國(guó)際前沿，1983年已經(jīng)是中國(guó)科學(xué)院微生物研究所助理研究員的莊文穎又作為訪問學(xué)者，前往美國(guó)康奈爾大學(xué)交流學(xué)習(xí)。1985年，莊文穎又到康奈爾大學(xué)攻讀真菌學(xué)博士學(xué)位。

▲莊文穎院士在實(shí)驗(yàn)室

在美國(guó)留學(xué)時(shí)，莊文穎比同學(xué)的年齡要大很多，年齡是她從事研究的劣勢(shì)，因此，她比別人更加努力。別人學(xué)習(xí)時(shí)，她在潛心研究；別人休息時(shí)，她在潛心研究；別人休閑玩耍時(shí)，她還在潛心研究?！拔乙旬?dāng)年耽誤了的寶貴學(xué)習(xí)時(shí)光都追回來。”就這樣，她一步步走上了真菌學(xué)領(lǐng)域的國(guó)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(guó)。她的想法是，中國(guó)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(duì)她來說是更加廣闊的研究舞臺(tái)。

心甘情愿當(dāng)墊腳石

真菌領(lǐng)域是一個(gè)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亲龇诸悾褪钦f野外拿回真菌標(biāo)本或者樣品以后，我首先要知道它是什么，進(jìn)行歸類，然后探討它是不是有理論或者應(yīng)用研究的價(jià)值，我工作的側(cè)重點(diǎn)在分類學(xué)部分。”

回國(guó)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(xué)等方面的綜合研究。她始終秉持嚴(yán)肅求實(shí)的科學(xué)精神，不盲從權(quán)威，不迷信教條。以前分類不明的，她予以明晰化。存在分類錯(cuò)誤的，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過精心的研究，對(duì)其分類予以更正。

分類學(xué)是一項(xiàng)基礎(chǔ)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(xué)和系統(tǒng)的分類，其他研究人員進(jìn)行有關(guān)菌物的深入研究才會(huì)更加方便。既然選擇了這個(gè)研究領(lǐng)域，莊文穎心甘情愿擔(dān)當(dāng)這樣的墊腳石。“這樣的工作總是需要人來做的。”她說。

▲日前，在北京廣播電視臺(tái)舉辦的2021年“北京市最美科技工作者”學(xué)習(xí)宣傳活動(dòng)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(xué)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(guó)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(diào)查，努力探索我國(guó)真菌資源的家底。他們的重要任務(wù)是首先把各種各樣的真菌標(biāo)本采集回來。不同類型的真菌差異很大，大個(gè)頭的蘑菇較為醒目，在野外只要在合適的時(shí)間找對(duì)生境（生物的個(gè)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(duì)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(shí)間長(zhǎng)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(huì)更加艱苦。

進(jìn)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(shí)間都要花在路上。由于當(dāng)時(shí)條件所限，舍不得花錢寄回標(biāo)本，我們拿竹竿抬著紙箱里邊的標(biāo)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(shí)攀登的精神，使得莊文穎完成了子囊菌3個(gè)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(lǐng)域大量分類學(xué)和命名問題，為推動(dòng)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展作出了奉獻(xiàn)。她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展中國(guó)區(qū)域性菌物資源與分類、物種多樣性、分子系統(tǒng)學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等方面的綜合研究，為掌握我國(guó)真菌資源的總體情況作出了突出貢獻(xiàn)，為真菌資源儲(chǔ)備和利用奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

▲2017年，莊文穎院士團(tuán)隊(duì)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(guó)際真菌學(xué)領(lǐng)域權(quán)威工具書《真菌辭典》的中國(guó)籍學(xué)者。鑒于她在國(guó)內(nèi)外被公認(rèn)的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，學(xué)者們以她的名字命名了一個(gè)真菌新屬文穎盤菌屬（Wenyingia）和一個(gè)細(xì)菌新屬海莊文穎氏菌屬（Wenyingzhuangia）。

推動(dòng)真菌的基礎(chǔ)研究成果走向應(yīng)用

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

真菌與人類的關(guān)系極為密切，除了可以直接食用的大型蘑菇，人類很早就學(xué)會(huì)了利用酵母菌來釀酒、蒸饅頭。上世紀(jì)20年代，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家弗萊明從青霉菌中發(fā)現(xiàn)的青霉素，被投入應(yīng)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(shí)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(jià)值的種類。

▲我國(guó)的部分常見藥用真菌。圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。

莊文穎表示，總體而言動(dòng)物和植物都比較宏觀，所以研究的歷史就相對(duì)比較長(zhǎng)一點(diǎn)，而真菌絕大多數(shù)比較微觀，有時(shí)候一把土里面就有不計(jì)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(duì)來講就比較短。

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

“實(shí)際上我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并命名的真菌也就約6%，剩下94%也是有潛在價(jià)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(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。她說木霉屬真菌部分種類具有很強(qiáng)的降解纖維素能力，針對(duì)多年來困擾環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的秸稈還田問題，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用多年來積累的菌株，開展木霉降解秸稈能力評(píng)價(jià)的研究。

▲莊文穎院士團(tuán)隊(duì)收集并研究的木霉菌株，學(xué)名Chloroplenium chlora(Schwein.)M.A.Curis 。在腐木上生長(zhǎng)，采集于河南龍峪灣。

“我國(guó)東北黑土地中秸稈還田可以恢復(fù)或者保持土壤肥力，但是東北比較冷，溫度不夠時(shí)真菌發(fā)揮分解作用就有一定的難度，木霉將來可能會(huì)成為一種理想的選擇。二戰(zhàn)的時(shí)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?yàn)榻斩捯彩抢w維素，它如果能夠腐蝕帳篷，它也應(yīng)該在某種程度上可以腐蝕和分解秸稈。”莊文穎和她的團(tuán)隊(duì)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(yīng)用潛力的菌株，盡早推動(dòng)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(guó)是食用菌大國(guó)，占世界總產(chǎn)量50%以上。同時(shí)，我國(guó)也是利用真菌最早的國(guó)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(dòng)一些地方脫貧致富。目前已經(jīng)被成功開發(fā)并規(guī)模化種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(jīng)73歲，但依舊帶著她的科研團(tuán)隊(duì)在真菌學(xué)研究的廣闊海洋中探索，希望通過自己的努力，讓中國(guó)的真菌學(xué)研究能夠引領(lǐng)國(guó)際潮流，也讓中國(guó)數(shù)量龐大的真菌資源不斷走向應(yīng)用市場(chǎng)，將來能夠爆發(fā)出更大的經(jīng)濟(jì)能量。

把科學(xué)研究的精神傳遞給下一代

跟隨莊文穎做研究的中國(guó)科學(xué)院微生物研究所高級(jí)工程師鄭煥娣說，加入團(tuán)隊(duì)十多年以來，莊先生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度深深地影響著自己以及身邊的其他科研人員和學(xué)生。

這或許與莊文穎的父親和導(dǎo)師有關(guān)，她的父親也是中國(guó)科學(xué)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(lǐng)域不同，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)風(fēng)在兩代人中得到傳承。而對(duì)莊文穎影響深遠(yuǎn)的另一個(gè)人，就是她的碩士研究生導(dǎo)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(xué)科研、教學(xué)和著述，成就頗豐，在菌物系統(tǒng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、生理學(xué)和發(fā)展史等多個(gè)領(lǐng)域都作出了突出貢獻(xiàn)，他的教導(dǎo)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(tái)上一直放著一個(gè)老式暖水壺，這個(gè)鐵皮暖水壺是她導(dǎo)師曾經(jīng)使用的，從1993年至今她一直在用。有人問她為什么不換一個(gè)新的，她說，“還可以用。我每天用它喝水，就會(huì)想起我的導(dǎo)師，想起他對(duì)我的教育和培養(yǎng)，他不是院士，卻是我心目中永遠(yuǎn)的院士。”

▲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(yán)謹(jǐn)，在修改青年科研人員和學(xué)生撰寫的論文時(shí)，除了文章內(nèi)容外，諸如標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、字體、空格等不易發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，她也會(huì)逐一標(biāo)注并予以訂正。也正是這種嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度的傳遞，莊文穎院士在真菌分類學(xué)研究領(lǐng)域培養(yǎng)出了一批能夠獨(dú)當(dāng)一面的年輕人。

近些年，莊文穎也積極致力于提高全民科學(xué)素質(zhì)，努力為科學(xué)普及工作盡己所能。她不僅參與編寫和審核了第三版《中國(guó)大百科全書》，也多次到中小學(xué)課堂上進(jìn)行科普知識(shí)傳播，并在“首都科學(xué)講堂”等公眾平臺(tái)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(lǐng)域的有關(guān)研究，也是她的重要責(zé)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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