20多年來,陳怡平主要在做“3件事”:激光誘變小麥育種、秦嶺生態(tài)環(huán)境保護、黃土高原生態(tài)建設(shè)與鄉(xiāng)村振興。
在陳怡平看來,這“3件事”不僅是他的應(yīng)用生態(tài)科學(xué)研究從理論不斷走向?qū)嶋H應(yīng)用的體現(xiàn),更是他作為一名科研工作者以科學(xué)研究服務(wù)社會發(fā)展的使命和擔(dān)當(dāng)。
“科學(xué)研究的目的就是服務(wù)社會,服務(wù)人民,就是要解決人類社會發(fā)展中面臨的各種問題,用科技增進民生福祉!”陳怡平在接受采訪時表示。
一個小麥新品系的誕生
陳怡平在河南鄭州小麥試驗地同小麥育種專家李小莉研究員觀察新品系“白鹿181”綜合性狀表現(xiàn)。 張行勇 攝
2001年,陳怡平考取西北大學(xué)全日制博士研究生,師從我國著名生態(tài)學(xué)家王勛陵先生學(xué)習(xí)污染生態(tài)學(xué),開啟了他的科研之路?!爱?dāng)時,王先生給我的課題是研究激光輻射種子,揭示幼苗對環(huán)境變化的適應(yīng)性與機理?!标愨浇榻B。
對實驗室的基礎(chǔ)研究而言,發(fā)現(xiàn)一些前人沒能發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,發(fā)表幾篇文章,科研任務(wù)就算完成了。而陳怡平總覺得研究還能再深入一些。當(dāng)別人把做完實驗的植物種子或者幼苗當(dāng)作實驗垃圾丟掉的時候,他選擇把它們種在試驗田里,再繼續(xù)觀察、研究?!拔揖褪窍肟纯唇?jīng)過激光誘變的植物,跟其他植物到底有哪些不同?!标愨交貞浀馈H绾问寡芯孔呦?qū)嶋H應(yīng)用,也一直困擾著陳怡平。
2011年,陳怡平以高級研究學(xué)者身份,在英國曼徹斯特大學(xué)訪問深造時,遇到國際著名植物生理生態(tài)學(xué)家詹姆斯教授。了解到陳怡平的研究內(nèi)容后,詹姆斯對他說,這項研究很有意義,科學(xué)研究的最終目標(biāo)是服務(wù)人類社會,不是為了發(fā)文章,文章不是科學(xué)的目的。詹姆斯還鼓勵陳怡平利用前期的研究成果,開展激光誘變農(nóng)作物育種。
回國后,陳怡平開始采用激光、磁場、超聲等技術(shù)誘變關(guān)中主栽小麥優(yōu)良品種——“小偃22號”種子,選取對干旱,冷凍、重金屬等脅迫逆境適應(yīng)能力強的突變體后代,經(jīng)過近10年的選育,最終獲得了一個優(yōu)良的小麥新品系——“白鹿181”。
近3年來,“白鹿181”在多個試驗站試驗中,均表現(xiàn)出優(yōu)良的高抗豐產(chǎn)綜合特征。今年6月2日,專家組對“白鹿181”大荔縣2022年示范田進行了實產(chǎn)驗收,實收畝產(chǎn)達到550.19公斤。專家組一致認為:小麥新品系“白鹿181”具有節(jié)水耐旱、抗凍、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)性突出等優(yōu)良特性,建議盡快參加區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗。
“目前,我們正在開展‘白鹿181’的河南區(qū)域試驗,同時也在進行該品系相關(guān)優(yōu)良性狀遺傳特性及配套栽培技術(shù)研究,為大面積生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐?!标愨浇榻B。
育種周期長,過程艱辛。有人常常問陳怡平:“你是研究生態(tài)環(huán)境的,為什么要那么大費周章地去育種?”
陳怡平總是回答:“我希望我的研究成果能真正服務(wù)社會!生態(tài)環(huán)境的研究和保護是一項系統(tǒng)工程,農(nóng)作物是生態(tài)系統(tǒng)中關(guān)鍵的一環(huán)。集成了現(xiàn)代物理、化學(xué)技術(shù)育成的小麥新品種,凝結(jié)著我們團隊對生態(tài)科學(xué)研究的理念和技術(shù)?!?/p>
一家省級重點實驗室的成立
陳怡平在陜西省動物研究所鳳縣林麝基地調(diào)研。 張行勇攝
今年9月20日,陜西省秦嶺生態(tài)安全重點實驗室在中國科學(xué)院西安分院、陜西省科學(xué)院揭牌成立,陳怡平擔(dān)任該重點實驗室主任。
該實驗室的成立,與陳怡平作為陜西省政協(xié)常委撰寫的一篇社情民意有很大的關(guān)系。
2021年10月,陳怡平向省政協(xié)提交了題為《立足秦嶺生態(tài)保護建立國家重點實驗室》的社情民意信息,建議在陜西建立秦嶺生態(tài)安全國家重點實驗室,開展秦嶺水源涵養(yǎng)能力提升、植被結(jié)構(gòu)優(yōu)化與功能提升、生物多樣性保護與利用等方面的研究,為秦嶺生態(tài)文明建設(shè)和水源涵養(yǎng)提供科技支撐。
讓陳怡平?jīng)]想到的是,這條社情民意信息經(jīng)省政協(xié)報送后,很快就得到了有關(guān)部門的批復(fù)。經(jīng)各方共同努力,今年7月,陜西省秦嶺生態(tài)安全重點實驗室經(jīng)省科技廳批準(zhǔn)建設(shè)。
秦嶺生態(tài)環(huán)境研究與保護一直是陳怡平團隊的科研重點。
陳怡平對秦嶺生態(tài)環(huán)境的保護研究是從關(guān)注秦嶺大熊貓的生存環(huán)境開始的。2004年,他進入中科院地球環(huán)境研究所博士后流動站工作,開始通過監(jiān)測和分析重金屬及各種有機污染物,研究大熊貓棲息地的生態(tài)環(huán)境變化。2006年開始,他又帶領(lǐng)團隊深入研究秦嶺大熊貓及其伴生物種生存環(huán)境評價與可持續(xù)保護對策,發(fā)表了多篇高水平論文。在理論研究的基礎(chǔ)上,陳怡平還向有關(guān)部門提交了多份有關(guān)秦嶺生態(tài)環(huán)境保護的建議,并得到采納。
在研究大熊貓棲息地環(huán)境的過程中,陳怡平關(guān)注到秦嶺水源涵養(yǎng)和植被生態(tài)等問題?!扒貛X水資源儲量約222億立方米,是南水北調(diào)中線的重要水源涵養(yǎng)地。秦嶺水資源涵養(yǎng)是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),需要長期科學(xué)研究?!标愨秸f,“此外,秦嶺山區(qū)原始天然林保護、外來物種入侵、植被結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化、生態(tài)閾值不清等問題都需要通過系統(tǒng)地研究來尋找科學(xué)的解決方案?!?/p>
“秦嶺的重要性不僅體現(xiàn)在南水北調(diào)水源地、生物多樣性保護及國家生態(tài)安全屏障上,也體現(xiàn)我國南北文化、生態(tài)文明建設(shè)和社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展上。秦嶺生態(tài)文明建設(shè)是一項系統(tǒng)工程,需要科學(xué)地研究生態(tài)系統(tǒng)中各個要素之間的關(guān)系,從而為制定科學(xué)的保護方案提供支撐?!彼f。
“我們將凝練實驗室研究方向,從水資源保護、生物多樣性保護、生物資源保護與可持續(xù)利用三個方向入手,開展水資源監(jiān)測預(yù)警與生態(tài)修復(fù)、植被結(jié)構(gòu)優(yōu)化與水源涵養(yǎng)提升、生物多樣性保護與生態(tài)基準(zhǔn)等研究,為解決重大科學(xué)問題和突破關(guān)鍵技術(shù)難題、加強秦嶺生態(tài)文明建設(shè)和生物多樣性保護提供有力科技支撐?!标愨奖硎?。
南溝村的榮譽村民
陳怡平是延安市安塞區(qū)高橋鎮(zhèn)南溝村的榮譽村民。
“2014年春季的一天,我在杏樹窯子溝偶然碰見陳怡平研究員。當(dāng)時,他和一幫人正在考察。那時候,我們剛剛起步,太需要科技支撐了。我就把陳怡平研究員請到我們大隊部,講述了我們的科技需求。從此,他就和團隊扎根在南溝村,擔(dān)任我們的技術(shù)顧問。他是我們南溝村的榮譽村民!”南溝村黨支部書記張潤生介紹。
“陳怡平研究員是來南溝村開展科研工作的第一位科學(xué)家。他們研究的耕地改良技術(shù)很接地氣,效果很好!”南溝村駐村干部張光紅說。
張光紅口中的耕地改良技術(shù)正是陳怡平黃土高原生態(tài)建設(shè)與鄉(xiāng)村振興理念的實踐。
新中國成立以來,黃土高原生態(tài)治理取得了舉世矚目的成就,但局部地區(qū)“人-地-糧食”矛盾日益凸顯。“如何保持黃土高原生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好,又讓當(dāng)?shù)乩习傩丈罡痈辉?,如何將‘青山綠水’變成‘金山銀山’,都是新時代亟待解決的社會發(fā)展需求命題?!闭f起從事黃土高原生態(tài)治理與鄉(xiāng)村振興模式研究的初衷,陳怡平表示。
陳怡平希望能在充分研究的基礎(chǔ)上,為陜北黃土丘陵溝壑區(qū)探索出一條兼顧生態(tài)效益、社會效益、經(jīng)濟效益的可持續(xù)發(fā)展之路。
2014年開始,在中國科學(xué)院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計劃“延安治溝造地科學(xué)性、生態(tài)效應(yīng)評估及增產(chǎn)模式”及“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目的支持下,陳怡平帶領(lǐng)團隊“住”進了南溝村。
在理論研究的基礎(chǔ)上,陳怡平團隊開始探索最優(yōu)土地整治模式,節(jié)水灌溉技術(shù),總結(jié)提出了黃土高原丘陵溝壑區(qū)的鄉(xiāng)村振興模式:山頂削峁建盆地,發(fā)展果業(yè)和藥材生態(tài)園;山腰構(gòu)建草灌復(fù)合生態(tài)系統(tǒng);山下科學(xué)建設(shè)水庫,為山上藥果園區(qū)和設(shè)施農(nóng)業(yè)提供滴灌水源,構(gòu)建黃土高原丘陵溝壑區(qū)山水林田湖生態(tài)景觀格局。
由于長期駐扎南溝村開展研究與試驗示范,南溝村給予陳怡平科研團隊大力支持,免費為團隊提供了一棟獨立小木屋作研究使用。8年來,他們相互支持,團隊研究成果也及時在南溝村進行了應(yīng)用示范,例如新造耕地土壤改良技術(shù)、物理殺蟲技術(shù)等。
2020年至2021年,南溝村蘋果園采用團隊提出的精準(zhǔn)施肥方式,為果樹生長創(chuàng)造了良好的養(yǎng)分條件,蘋果畝產(chǎn)量最高達到了3000余斤。2022年,蘋果畝產(chǎn)量突破了4000余斤?!瓣愨窖芯繂T和他的學(xué)生對我們幫助很大!”張潤生感激地說。
“從南溝村的蝶變,我們可以看到陜北黃土高原鄉(xiāng)村振興的希望。今后,我們還將繼續(xù)以問題為導(dǎo)向,聚焦黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的科學(xué)問題,把科技論文寫在黃土高原的鄉(xiāng)村里!”陳怡平表示。