“科学研究就是探索未知的过程。结果是不可预知的，或许会成功，或许会失败，但科研工作者的乐趣就在于探索的过程之中。”

和细菌的不解之缘

星期三和星期六，一周两次、每次至少3个小时的网球运动是浙江大学原子核农业科学研究所（以下简称“核农所”）所长华跃进教授雷打不动的日常计划。华跃进年轻的时候是一位运动爱好者，田径、体操、足球、乒乓球，甚至拳击、散打，样样喜欢。他所执掌的核农所比他年长一岁，去年刚刚度过建所六十华诞，而华跃进今年也进入了花甲之年，但是豁达的胸怀和自律的生活方式让每一位见到他的人都感叹“60岁的身体里包裹着的是40多岁的精力”。

在过去20年里，作为学科带头人的华跃进在发展中国核农学的道路上身先士卒，呕心沥血。核农学的全称叫作原子核农业科学，是介于核科学与农业科学之间的一门交叉学科，主要研究领域在于辐射遗传和育种学、放射生物学、辐照保藏技术、示踪原子应用等。尤其是在“十一五”和“十二五”期间，在华跃进的奔走努力下，中国核农学得到了国家行业科研专项的大力支持，他把全国行业里的主要精锐力量组织在一起，集体做一些部署，大家共同研究，有力地促进了中国核农学的发展，在辐射育种、航天育种、同位素示踪技术在农业中的应用、农产品辐照贮藏和保鲜加工、辐射害虫防治、低剂量辐射刺激增产等方面取得了显著成绩。

在华跃进看来，科研的本质就是创新，科研人员就是要有追踪前沿的科学精神及勇于探索的科研作风。最为难得的是，在他主持大局，各项烦琐事务的重压下，他和他的团队依然坚持围绕着核技术在农业和医学生命科学应用中所面对的一系列瓶颈问题进行基础科学研究。在长达将近20年的时间里，华跃进及其团队一直与一种特殊的细菌结下不解之缘，保持着重点关注与研究。

这种特殊的细菌源自1956年美国生物学家亚瑟·安德森对一批肉罐头进行伽马射线杀菌实验中发现的直径为数微米的红色细菌。让科学家百思不得其解的是，在加大了用来杀菌的伽马射线的剂量后，其他的微生物瞬间死亡，而它却毫发无损。

这是一种有着惊人生命力的细菌，在比广岛原子弹爆炸还猛烈的辐射环境下，它的DNA才产生大量断裂，但在数小时后，它又不动声色地把所有断裂的DNA都原封不动地接回去了，完全恢复到被射线照射前的水平。这种让人难以置信的细菌被科学家取了一个“简单粗暴”的名字——耐辐射奇球菌。

半个世纪以来，科学家们为了解开它“不死”的秘密，可谓绞尽了脑汁。极端微生物已经成为发达国家竞相占有和发掘的重要资源，而耐辐射奇球菌作为迄今为止地球上发现的最抗辐射的生物之一，具体表现在对电离辐射、紫外线、干燥、强氧化剂和一些化学诱变剂的惊人抗性,从而备受各国生物、医学、环境工程乃至军事科学界的关注和重视。华跃进也暗中下定决心，中国绝不能输在这场竞争中。

1999年，美国基因组研究所在《科学》杂志上公布了对耐辐射奇球菌的基因组测序：它的基因组共编码3187个蛋白质，其中有24%的蛋白是其独有的，但功能不明。面对着可以自行修复受损DNA的神奇细菌，各国的科学家们提出了各种假说，希望能解释它的“神奇”，甚至有人认定它们是“火星来客”。但是华跃进坚定地认为神奇球菌是在地球上“土生土长”的，其耐辐射能力是一种“适应性主动进化”，是在长期适应地球强烈辐射或干燥环境过程中形成的一种能力。

“与地球上其他生物一样，奇球菌也不会平白无故地获得这些神秘特性。它的这些性能一定是适应某种自然环境的结果。我们感兴趣的是，这些蛋白到底是干什么用的？它是否和超强抗辐射特性有关系？它的源头在哪里？它的进化机制是什么？”华跃进认定，这种细菌抗辐射的能力大于人的几千倍，研究它的机制，对于理解人类的诸如老化、癌症等疾病的分子机制有着极其重大的意义，还可以在放射性环境——譬如使用过的核武器仓库中，行使其生物修复作用，进行对放射性污染的净化等功能。

“我们一直以来拿这个细菌作为我们的试验材料，研究它的机理，是因为它有那么强的能力，我们能否利用以及如何去利用它的这些能力为人类服务？这是我们坚持这么多年做这个研究最初的出发点。”华跃进在2003年发表的有关耐辐射奇球菌的第一篇文章就曾引起了全世界的轰动，他的团队在奇球菌24%的独有蛋白中找到了关系DNA修复能力的重要蛋白。这篇文章得到了国际同行的高度评价，被认为是全球科学家在过去40年的努力中最重大的里程碑。权威的美国癌症研究所所刊Journal of the National Cancer Institute在其述评中认为“华跃进团队最新发现的新基因PprI解开了40多来耐辐射球菌的抗辐射之谜，为理解特殊DNA修复机制迈开了关键的第一步（a key first step）”。凭借这一篇文章，华跃进还获评了该年的“中国高校十大科技进展”，成为浙江大学在该奖项的第一个个人获奖者。

在此基础上，20年间，久久为功，华跃进带领团队又进行了无数次实验，一直源源不断地进行持久而深入的研究，他们已经成为国际上研究极端耐辐射细菌抗性机理公认的优秀团队。他们在细菌中鉴定了与胁迫抗性相关的全局性调控因子PprI及其DNA损伤响应调控通路，并围绕该新通路的功能与作用机制开展研究，取得了一系列重要发现。相对而言，这是一个“小众” 研究领域，但他们发表的相关论文被引用数以千计，为人类利用极端微生物特有基因资源奠定了重要的理论和应用基础。
   

世界的核农学在中国

诗人汪国真说过，没有比人更高的山，没有比脚更长的路。在科学的道路上，更没有平坦舒服的路途可走。华跃进当年的求学与科研经历，便是这样一条披荆斩棘，不断挑战的路程。

1986年，华跃进在浙江农业大学（1997年被并入浙江大学）硕士毕业，1991年远赴德国马尔堡大学医学院攻读基础医学的博士学位，1995年到日本做博士后，成功主持了日本科学技术厅攻关项目COE(Center of Excellence)子课题项目。他的出色表现，使得国际上众多科研领域的研究机构和大公司向他抛来了橄榄枝。在德国，博士尚未毕业时，就有公司上门邀请他加盟；而在日本，研究所也是几度挽留华跃进，希望他能在日本发展。

与此同时，我国核农学发展奠基人陈子元院士也向华跃进发出了邀请，期望他能回到国内和自己一起承担起发展中国核农学的重任。面对“老校长”的召唤，华跃进责无旁贷，没有丝毫的犹豫，告别家人，只身义无反顾地选择了回到国内，扎根浙江大学核农所。

华跃进回忆，陈子元院士经常告诫他们年轻人“做人要知足，做事要知不足，学习要不知足”，在华跃进眼中，陈子元院士早在20世纪50年代就开展同位素与辐射技术应用于作物育种、土壤肥料、病虫害防治、畜牧、水产和农业环境保护等领域的研究。作为一名老科学家，他始终要求自己求真务实，不追名逐利，不心浮气躁，更以一种兼容并蓄的博大胸怀，一再强调突破陈规，勇于创新，对自己的影响深远而巨大。

中国拥有全球近20%的人口，却只有占全球9%的耕地面积，所面临的难题是如何在保护自然资源的同时，养活不断增长的人口。核农学是利用核科学的原理和方法解决农业科研与生产中一些难题的学科，是现代农业科技发展的重要领域之一，它提供了一种改变中国农业的新方法。在过去的几十年里，中国的农业科学家越来越多地在农作物生产中使用核技术。

“可能人们习惯了‘谈核色变’，一提起核辐射就觉得很恐怖，但核农学应用的核辐射技术之于农业，就是一种能量的传递，是联合国粮农组织、世界卫生组织和国际原子能机构公认的绿色、环保高新技术，这些优点使得核辐射技术的应用范围出现扩大趋势,由原先的粮食、棉花、油料拓展到几乎所有农产品，包括蔬菜、水果、花卉、药用植物、工业原料作物、经济价值高的特种植物等。”华跃进进一步解释道，“如今，我国是世界上核技术诱变育种最大的国家，所培育的新品种占全球的1/4。在国内，诱变育种播种面积占农作物播种总面积的20%左右。通过诱变育种，每年增产的油料作物达10亿公斤，粮食作物达30亿公斤，为国家创造了巨大的社会和经济效益。”

一直以来，粮食安全问题是全球发展共同面临的一个重大挑战，作为“人多地少”的大国，我国更不可能忽视。核科技在农业上得到了越来越广泛的应用，在育种上得到了越来越充分的实践。为了适应不同时期的国家和社会需求，辐射诱变育种成功实现了目标的转变，以满足“吃得饱”、“吃得好”和“吃出健康”的不同需求。我国几代核农工作者一直不断地孜孜以求，通过核能的和平利用推动农业生产，为解决13亿人口的吃饭问题做出了重要贡献。

在继承陈子元院士的衣钵担任浙江大学核农所所长之后，如何提高粮食产量与品质、如何保障粮食和食品安全、如何将核能技术与其他高新技术结合起来，运用到农业可持续发展以及生命科学领域，便成了华跃进一直在深深思索的方向。

在华跃进的持续推动下，对内，核农所一直以来都是浙江大学改革发展的参与者，更是学校一流学科的重要推动者。对外，核农所人砥砺奋进，作为中国核农学发展的中坚力量，面对重大挑战时顶得住压力，延续了我国核农事业的发展，为我国农业可持续发展、粮食安全做出了重要贡献，在世界核技术农业应用中发挥着领先和引导作用。历经几代中国核农人的努力，赢得了这样一句话：世界的核农学在中国！联合国粮农组织——国际原子能机构核技术应用联合司司长梁劬先生也曾公开表示，中国是世界核农学的“领头羊”，而浙大核农学的发展是中国核农学发展的写照和缩影，值得世人尊重与赞赏。

3年前，华跃进作为主编，组织和邀请我国长期从事核农学教学和研究的有丰富经验的教授、专家共同编写的《中国核农学通论》一书出版发行。这本书是“十二五”国家重点图书出版规划项目“核能与核技术出版工程”之一，是中国核技术农业应用领域中较为全面的一部理论性、综合性和实用性的巨著。内容包括中国核农学发展简史、核物理和探测技术基础、基础放射化学、辐射剂量与防护基础、放射生物学基础、核素示踪法及其应用、核分析技术、植物辐射诱变育种、昆虫辐射不育技术及其应用和辐照食品加工。对核农学的基础理论、关键技术的历史、现状及未来趋势进行全面系统地阐述与介绍，集我国核农领域研究成果之大成。
   

为国探索更多未知

尽管核技术在农业方面的发展趋势日益明显，但是我国核农学经过几十年的发展仍然面临着一些困难和挑战。相比较而言，同样是核技术的应用，在医学上的诸如正电子成像（PET）核磁共振、CT、伽马刀射线等应用发展得非常不错，这是因为当下以全民健康为中心，国家在大力推进“健康中国”的发展。可见，科学技术同国家经济发展的社会大背景有必然的关联，整体方方面面的导向对行业产业的结构布局变化都会有影响。在核技术农业应用方面，从社会需求和行业发展而言，核农学在我国目前进入了一个低谷。对于现状，华跃进并不讳言，他表示，现在核农人应该坐下来好好思考一下，能够提出真正重新引领这个行业发展的具有原创性的发展方向和目标。“如何发挥优势，形成我们的特色，面向国家需求，瞄准学科前沿，提高研究水平，都将是我们应该着重考虑的问题。”同时，华跃进也表示，核农技术的发展也需要国家重要的战略支撑，否则的话，单独依靠哪一个团队，即便是行业的领头羊，也很难完成这一方面的转变。为此，这几年来，华跃进也在不停地奔走疾呼，呼吁政府和科技管理部门继续予以重视和支持，促进核农能够继续发展，为国家建设、为“三农”、为全面建设小康社会做出新的贡献。

习近平总书记曾经说过：“谁拥有了一流创新人才、拥有了一流科学家，谁就能在科技创新中占据优势。”硬实力、软实力，归根到底要靠人才实力，人才是重中之重！华跃进把人才培养看作是核农所长远发展的一个重要工作。“我希望能激发出年轻人的自信和独立创新精神，鼓励他们发现新现象、新理论、使他们能够做出一流的成果。”

尽管已经跻身世界范围内最出色的团队之列，但是华跃进依然追求每一个细节的精益求精。在他的团队里，既有一起并肩作战10多年的“老战友”，也有师从于他的年轻后生，对待团队成员，华跃进展现的是他特有的亲和力和向心力。他明白作为一个团队的核心，想要获取凝聚力，不仅在于本身的学识如何，更重要的是在品性上让人信服。华跃进对于团队成员给予绝对的信任，一方面给予他们科研方向、工作思路和技术路线的悉心指导，另一方面总是鼓励他们独立思考，自主思维，相互学习，共同提高。或许是在德国多年熏陶的缘故，华跃进的团队管理模式很开放，严谨中尽力创造一种自由的氛围和空间。华跃进特别重视对研究氛围和学术氛围的营造，每周的例会，从来不搞“一言堂”，而是大家各自讲述一段时间以来的工作进展、碰到的问题和接下来的计划。大家会在会议上对于国际上最新的前沿进展做一个交流讨论，看看有没有对团队有启发性的东西。整个团队的氛围就像一个大家庭一样。华跃进的学识和为人得到了学生和同事们的一致认可与尊重，温文尔雅的他自嘲“一直学不会瞪眼睛训人、拍桌子骂人”，然而在他的带领下，却铸造出一支敢担当、善攻坚的核农科技铁军。

未来大国间的竞争是科技的博弈！华跃进时刻保持着清醒的头脑。尤其是他所涉及的基础科学领域，要想有重大突破，必须要耐得住寂寞，还要甘冒风险，勇于投入时间、精力和资金，同时还要具备承受一无所获的失败心理。“但科研的魅力就在于探索未知，如果能够把一个未知认识到了，那就是我们的进步。”华跃进从没有把别人眼中的“枯燥”看作枯燥，相反是一种乐趣，通过整合各方面知识展开自己的想象，“用你的实验设计，去验证你的假设是否正确。然后实验结果会告诉你，确实是这样，那是很美妙的感觉。”当然，更多的时候并没有想象的那么简单，甚至会花费上十年八载去破解一个谜团。就像华跃进在2003年发表的关于耐辐射奇球菌的那篇文章，其中还蕴藏着很多未解的问题，当时只是脑子里形成的一些问号，不知道什么原因以及如何去解决，直到10多年后才被他和团队坚持不懈而攻破。

近年来，太空探索的热度、广度和深度都得到了显著提升，太空探索对于“揭示生命起源、保护地球安全、开拓探索疆域、开发太空资源、推动科技进步”具有十分重要的意义，已成为人类当前社会面临的全球共同挑战。重返月球、载人火星等极具挑战性的探索任务已逐步实施，但面临一系列前所未有的挑战，大量极端条件下的物理、化学、生物、医学等基础问题和关键技术亟待突破。

作为放射生物学领域的专家，华跃进还是中国空间科学学会空间生命起源与进化专业委员会的副主任委员，近几年来一直在参与我国开展地外生命的探索，以及太空人类宜居空间创制方面的一些想法和建议。“因为这些年来我一直在研究耐辐射奇球菌，是一种极端生物，实际上地外空间的环境辐射也是非常强烈的。除了辐射以外，还有微重力、低温或者高温等其他的一些极端环境，这种条件我们怎么去做？这也是非常具有挑战性的。”华跃进说，“虽然这看上去离我的老本行核农学有点距离，但是从国家的战略来说，空间探索也是极其重要的课题。作为一名科学家，我也应当尽我所能，全力以赴。”

咬定青山不放松，面对困难和挑战，有些人选择了躲避或放弃，有些人却以战胜困难为乐趣。华跃进显然是后者，他坚信“世上无难事，只怕有心人”，千磨万击还坚劲，任尔东西南北风，只要拥有攻坚克难的信心和持之以恒的决心，那么，世上就没有什么战胜不了的“挑战”。

专家简介：

华跃进，中国原子能农学会名誉理事长、浙江大学原子核农业科学研究所所长、农业农村部“核农学”重点开放实验室主任、浙江省“核农学”重点研究实验室主任、生物物理学国家重点学科带头人，教育部“长江学者”特聘教授，国家杰出青年基金获得者，原“973”计划项目首席科学家。1994年毕业于德国马堡大学医学院获博士学位。长期从事DNA损伤响应和修复的机制研究，近年来主持国家重大科学研究计划、国家自然科学基金重点项目、科技部国际合作重点项目、国家公益性行业科研专项、国家新药创制重大科技专项等课题10余项。研究成果在Nature、PNAS、Nucl Acids Res、eLife、Oncogene等SCI期刊发表论文100余篇。（文章来源于科学中国人官网）

责任编辑：牛小宁