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康乐——生态基因组学领域的战略科学家

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康乐院士,1959年生,博士生导师,中国科学院院士、美国科学院外籍院士、EMBO外籍成员、欧洲科学院院士、发展中国家科学院院士、国际欧亚科学院院士、非洲科学院院士。现任河北大学博士生导师,中国科学院动物研究所特聘研究员,我国著名生态学家和昆虫学家。

以创新为笔,书科技新篇

与蝗灾的科学交锋——以基因之钥,解千年灾变之谜。在人类与蝗灾长达千年的斗争中,有一位科学家心系国家、直面挑战,用前沿科学解开了蝗灾背后的诸多谜团——他就是中国科学院院士、著名生态学家和昆虫学家康乐。

他的故事始于一场草原上的灾难。1987年,康乐率队深入内蒙古调查。眼前不再是“风吹草低见牛羊”的诗意景象,而是蝗虫过境后荒芜的土地和无助的牧民。他深知,这不是偶然。早在1973年,他的导师马世骏先生就曾指出,水旱灾害交替是蝗灾爆发的关键,并提出“改治结合”策略,一度让我国基本摆脱蝗灾困扰。然而,随着气候变化与农业转型,蝗虫再度卷土重来。站在草原上,康乐院士坚定了一个信念:必须从根本上揭示蝗虫成灾的奥秘。

但这条路并不好走,蝗虫为何会从散居突然聚集成灾?群聚信息素是什么?为何体色会由绿变黑?这些问题困扰学界多年。康乐院士没有走老路,他敏锐地意识到,基因组学——这门当时方兴未艾的学科,或许能带来转机。

尽管飞蝗的基因组大小达到人类的2.5倍,测序成本高昂、技术难度极大,但他仍毅然全力投入这项看似“奢侈”的研究。身边也有人质疑:为一个“小虫子”下这么大本钱,值吗?但他坚信:粮食安全无小事,科学研究更要敢为人先。2014年1月,好消息传来:他的团队联合华大基因等机构,成功破译飞蝗的全基因组——这是当时(2014年)人类破译的最大动物基因组。一扇全新的大门被推开:生态基因组学,从此有了坚实的立足点。

而更动人的科学故事,还藏在蝗虫的“调色盘”里。为什么蝗虫一聚群就变黑?传统观点归因于黑色素,但实验屡屡失败。转折发生在一次飞往德国的途中。康乐院士忽然想起中学时美术老师的教导:“黑色不是单一的颜色,而是由红、黄、蓝三原色调和而来”。他灵光一闪:散居蝗虫是绿色(黄+蓝),是否群聚时增加了“红色成分”,才形成黑色? 一下飞机,他立即组织实验。结果令人振奋:β-胡萝卜素结合蛋白正是那把关键的“红色钥匙”。一旦上调其表达,绿色蝗虫竟真的变为黑色——蝗虫体色可塑性的奥秘,终于被揭示了。

但这还不是终点,另一个更关键的问题仍未解决:蝗虫究竟为何会聚集?当时国际学界公认是“苯乙腈”是群聚信息素。但康乐团队通过严谨实验颠覆了这一认知:苯乙腈并非吸引物质,而是蝗虫用来防御天敌的“化学武器”。真正的聚集信号,来自一种极度微量却高效的物质——4-乙烯基苯甲醚(4VA)。只要极少量,就能引发蝗虫成群聚集。这一发现不仅刷新了人类对蝗虫聚集机制的认知,更带来了全新的防控思路:用人工合成的4VA诱捕蝗虫,开发抑制聚集的阻断剂,甚至通过基因编辑技术从根本上降低蝗虫的聚集能力。最近,康乐院士团队又发现了4VA在蝗虫体内的完整合成通路和关键合成酶。利用底物和酶的构效关系,他们开发出4-硝基苯酚是一种能阻止4VA合成的小分子化合物,为精准、特异、绿色控制蝗灾打开了新的路径。

如今,康乐院士仍奋战在科研一线,致力于研发一种安全、环保的真菌生物杀虫剂,不仅不易使害虫产生抗性,甚至还有益于庄稼生长。从基因组解码到行为机制揭示,从化学通讯识别到绿色防控技术开发——康乐院士以三十余年的执着,将一篇篇论文写在祖国大地上,也用一项项突破告诉世界:科学,终能为人类古老的灾难写下最终的答案。

截至目前,康乐院士主持了包括国家“973”“863”项目、基金委创新团队、杰出青年基金、基础科学中心项目及中国科学院先导专项等在内的一系列重大科研任务。多项重要成果发表于NatureScienceNature GeneticsScience AdvancesNature CommunicationsPNAS等国际顶级期刊。已发表SCI论文350余篇,总被引用次数逾15000次,2014–2024年连续入选Elsevier中国高被引学者。担任国际生物科学联合会副主席、中国生物科学联合会主席、中国科协生命科学学会联合体轮值主席等职。曾两次获得国家自然科学奖,以及何梁何利生命科学与技术进步奖、谈家桢生命科学成就奖、国际化学生态学会西弗斯坦-西蒙尼奖等多项重要奖项。

以兴科之策,育时代新人

在河北大学的校园里,我们常能看到一位精神矍铄的长者—— 康乐院士。他不仅是中国生态学与生物学领域的战略科学家,更是行走在科学与教育前沿、用行动诠释 “科教融合” 理念的引路人。康乐院士深谙习近平总书记 “高校立身之本在于立德树人” 的深刻内涵,在工作中始终坚持把立德树人作为中心环节,着力推进全程育人、全方位育人。

他坚信学生是高校发展的力量源泉,一场育人模式的革新,正从他手中悄然开启。在康乐院士的推动下,2013年,河北大学在河北省内率先与中国科学院动物研究所携手,共同创办了“生命科学星辰班”,继而又携手中国科学院微生物研究所设立“生命科学菁英班”,与军事医学研究院国家蛋白质科学中心共建“生命科学凤凰班”。这一创新举措,标志着学校在探索本科阶段拔尖创新人才培养模式上迈出了关键一步。康乐院士坚信,真正的创新人才培育,需要打破传统壁垒,实现科教资源的深度融通。在他的引领下,“生命科学试点班”不仅注重专业知识的传授,更着力于科研素养的培育,让本科生早进实验室、早接触前沿课题,真正实现“因材施教、有教无类、诲人不倦”的育人理想。

作为深耕教育事业、心系青年成长的引领者,致力于高等人才培养,使学生“大学学有所爱,研究生学有所长,工作学以致用”,让每一名学生都能够健康成长。康乐院士既以政策之力优化奖助,又以个人担当践行育人初心。他牵头制定专项政策提高奖助学金评定比例与资助额度,同时携手夫人杜向荣出资设立“康乐奖学金”,将其打造为学校重点培育的专门奖项。这一 “政策赋能+个人捐赠” 的双重举措,让奖助学金的覆盖面与帮扶力实现质的提升:对品学兼优的学子而言,更丰厚的奖励既是对其学业成就的高度认可,更是支撑他们潜心钻研、勇攀高峰的精神与物质双重动力;对家庭困难的学生来说,加码的资助额度精准驱散了求学路上的经济阴霾,让他们得以卸下负担、专注成长。此举不仅直接帮助更多青年学生在关怀中顺利完成学业、实现人生理想,更以康乐院士的示范效应,凝聚起社会各界关心高等教育、支持青年成才的合力,为河北大学人才培养事业注入持久动能,让每一份青春追梦的初心都能获得坚实托举。

在学生们眼中,康乐院士是一位“甘为人梯”的教育家。他始终坚持亲自指导硕士生、博士生、博士后,培养了一批活跃在科研一线的青年学者。他常说:“教育的本质,是点燃学生对知识的热爱。”为此,他大力推动与国际接轨的人才培养体系建设,多次组织高水平国际学术会议,拓宽师生的国际视野。并积极投身科普教育,多年来坚持走进“生命科学大讲堂”为本科生新生上“开学第一课”,他举办的公开讲座总是座无虚席,激励学生以饱满的科研热情、严谨的学术逻辑,在学术研究的道路上绽放光彩。

康乐院士更以战略家的视野推动着学校的整体发展。在他的带领下,河北大学紧紧抓住部省合建机遇,学校对接河北省文化旅游产业、医药产业和现代绿色产业,聚焦高质量发展,坚持以人才培养为中心,探索“科教结合、协同育人”新模式;坚持以学科建设为重点,打造学科群高地:学校重点建设了燕赵文化学科群、生命科学与绿色发展学科群,致力于服务于燕赵文化保护与开发、白洋淀流域生态治理等方面,以学科优势力促区域经济社会发展;坚持以人才引育为关键,实施“坤舆学者支持计划”;坚持以科研创新为引领,建立重大项目预研机制强调基础研究。康乐院士强调基础研究是科技创新的重要源头,也是解决 “卡脖子” 问题的关键所在,要聚焦基础研究重点领域,尽快补齐发展短板,完善人才甄选体制机制,营造良好的学术生态,推动基础研究快速发展;坚持以精准对接为突破,聚焦雄安生态环境治理,布局大型系列研究设施,推动“双一流”建设迈出坚实步伐。

以科研之力,助社会之兴

作为国际昆虫生态基因组学的开拓者,康乐院士以40余年深耕破解千年蝗灾困局,形成 “基础突破 — 技术转化 — 产业应用” 的全链条社会价值闭环。他带领团队打破半个世纪认知误区,锁定飞蝗群聚信息素 “4 -乙烯基苯甲醚(4VA)”,并解码其完整生物合成通路,确定苯丙氨酸为合成底物及4VPMT1/2为关键合成酶。基于此开发的特异性小分子抑制剂4 -硝基苯酚,可精准阻断蝗虫群聚信号,推动蝗灾防治从传统化学消杀向 “行为调控” 转型,被国际学界誉为 “化学生态学的教科书范例”。这一成果不仅为我国农业绿色防控提供了全新路径,更获联合国粮农组织盛赞为 “国际蝗虫防治的巨大贡献”,直接守护了粮食安全这一民生底线。同时,他早年提出的 “草原蝗虫生态治理策略”为内蒙古等牧区实现生态保护与牧业发展平衡提供了科学方案。

康乐院士推动促成创新驱动发展论坛,诚邀院士、著名专家学者和生命健康与生物医药领域企业家,瞄准产业链需求,充分利用创新资源,结合保定市生物医药产业,探讨生命健康、生物医药、医疗康养等产业链协同合作与创新发展的新思路与新方法,共商生物医药产业发展新路径、新模式,助推我市创新驱动经济强市建设。担任河北大学校长期间,康乐院士将科研资源与地方发展需求深度对接,创新构建“高端智库+产业落地” 的社会服务模式。康乐院士将高校智力资源与地方需求深度对接,构建 “智库支撑+产业帮扶+公益捐赠” 的校地合作模式。在脱贫攻坚领域,他带队赴青龙满族自治县调研帮扶需求,推动学校与当地签订战略合作协议及农校对接扶贫意向书,捐赠价值13万元图书,并组织专家团队为农产品精深加工、全产业链开发提供技术指导,助力当地巩固脱贫攻坚成果。在生态振兴层面,他牵头成立“中国・赤城生态文化研究院”,整合多学科力量为县域生态旅游规划、水源涵养保护提供顶层设计,推动建立食用菌研究基地及农产品品牌,实现 “科研成果 — 产业效益 — 民生改善” 的转化。这些举措让高校科研从 “实验室” 走向 “田野间”,成为区域发展的 “智力引擎”。

作为全国人大代表,康乐院士将科研洞察转化为政策推力,聚焦生态文明与高等教育两大核心议题发声。在生态领域,他倡导建立“科研监测 — 技术干预 — 生态平衡” 全链条治理体系,建议将蝗灾绿色防控技术纳入农业政策框架;在教育领域,他提出 “优化高校分类评价体系”“扩大科研经费自主权” 等建议,推动教育资源向基础学科与人才培养倾斜。从科研实验室到人大议事厅,从捐资助学到建言献策,康乐院士以 “专业视角+实践担当” 的双重姿态,让每一条建议都扎根于国家需求、贴合民生实际,真正实现了科学家使命与人大代表职责的同频共振。

康乐院士以学术突破与国际合作搭建中外交流桥梁,显著提升我国生态学领域的国际话语权。他开辟“生态基因组学” 新学科方向。作为国际生物科学联合会副主席、美国国家科学院外籍院士等,他推动中国与欧美顶尖机构的科研合作,将蝗灾防控中国方案分享至东非等蝗灾重灾区。更值得关注的是,他将蝗虫研究拓展至生物医学领域,发现其多巴胺代谢机制与人类抑郁症、帕金森病的关联,有望为神经疾病研究提供新型模型,让基础科研的社会价值延伸至人类健康领域。

康乐院士,一位在生态基因组学与昆虫学领域持续突破的拓荒者,一位为学科建设与校地发展躬身铺路的领路人,一位用一生践行科研报国、育人兴邦使命的实干家,在平凡的岗位上书写着不平凡的学术人生。

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