——记中国林业科学研究院林业研究所树木生理学首席专家罗志斌
　　
□　徐芳芳

　　
　　
　　全球经济的不断发展，对生态系统在很大程度上造成了破坏，随之而来的是各种各样的环境问题。近年来，世界各国在发展经济的同时也在想尽办法解决环境问题，其中植树造林是最典型的环保方式之一。然而，随着人类活动对环境影响的加剧，重金属污染、养分不足、盐渍化等不利于林木生长的逆境胁迫问题日益严重。逆境胁迫已导致严重的林分衰退，甚至大面积森林死亡。因此，阐明林木响应逆境胁迫的抗性生理机制，并在此基础上培育抗性林木显得尤为必要和紧迫，是我国现代林业发展的国家需求。
　　为响应国家需求，中国林业科学研究院林业研究所树木生理学首席专家、研究员罗志斌多年来一直从事树木适应逆境的生理与分子机制方面的研究工作。他带领研究团队以杨树为研究对象，在镉等重金属污染方面开展深入系统的研究，取得了突出成果。研究成果获得了国际同行的积极评价，显著提升了我国树木抗逆生理学研究在国际上的影响力。2019年，罗志斌因在树木生理学研究领域的突出表现入选国家“万人计划”科技创新领军人才。
　　
机缘巧合之下的林学之路
　　在考上大学之前，罗志斌从没想过会从事与树木相关的工作。他出生于湖南省湘乡市的农村，中学时代因为身体不好饱受打针吃药之苦，所以那时候他的梦想是当一名医生。1993年，罗志斌高考后被中南林业科技大学（原中南林学院）林学专业录取，由此步入林学之路。
　　在真正了解林学之前，罗志斌也有过迷茫。这份迷茫不单单体现在他个人身上，也体现在当时多数林学专业学生的身上。树木对于农村的孩子是再熟悉不过的“伙伴”，在他们的意识里，林学不就是栽树、挖树、砍树吗，这有什么可学的？然而，当罗志斌真正深入到这一学科后才发现，原来在他们眼中非常普通的一棵树可大有学问。供树木生长的土壤环境、营养物质、树木的生理代谢过程等，都有很多奥妙。他的本科班主任刘云国曾留学于日本，从事的研究方向是林学领域的树木生理学，有着严谨的研究态度和宽广的国际视野。班主任的教学和引导对罗志斌走上科研道路起着决定性作用。“在大学刚开始时，我没想过以后会做研究工作。一切的转机来自我的班主任。我记得第一次跟刘老师见面，他跟我们讲他留学时的见闻，讲他在做研究中的感受和体会，他的这些见闻和感受感染了我。我第一次感受到原来研究林木竟然可以这么有趣，学习林学专业也可以出国深造，还可以成为科学家。从此，我对学习林学及做科学研究有了憧憬和向往。”罗志斌说。
　　不管对未来有着怎样的憧憬都必须立足于实际情况。21世纪前后，一个农村家庭供一个大学生读书本身就是一件比较困难的事情，考虑到自己家庭的实际情况，罗志斌大学毕业后并没有马上选择读研究生。“当时的计划是先赚够读研究生的钱再接着读书。”1997年，大学毕业后，他进入了广西林业勘测设计院担任助理工程师。3年后，他考入西南林业大学（原西南林学院）攻读生态学硕士学位，师从马焕成教授，主要从事西南干热河谷地区植被恢复研究。
　　由于有了社会工作经历，他更加珍惜来之不易的校园学习机会。他如饥似渴地学习，提高和完善自己，生怕浪费时间。为了提高英语口语，他每个周末傍晚往返骑行近20公里到英语角找外国人练习口语。为了照顾好温室里的试验树苗，获得准确的试验数据，他硕士期间都没有回家过年。春节，当阖家团圆之时，他却奋战在温室和自习室，方便面成了他的干粮。他打趣说，现在一想起方便面的味道，还想吐，当时真是吃得太多了。出差的路上、温室大棚里、自习室里都留下了他忙碌的身影。功夫不负有心人，在2002年，他以优异的成绩提前一年完成硕士阶段的学习。他在硕士期间的卓越表现，让他导师的合作伙伴，德国哥廷根大学树木生理学家Andrea Polle教授对他印象深刻，因此邀请他前去继续深造。此后，他顺利进入了拥有40多位诺贝尔奖得主的世界百强名校——德国哥廷根大学，攻读博士学位。
　　博士期间，罗志斌利用先进的设备、优良的科研环境，更加刻苦地钻研，他的心中只有一个信念，一定要学到真本领。周末，德国同事们都休息了，实验楼里静悄悄的，只有他在忙着做试验。他调侃说：“我喜欢周末做试验，因为不用排队等仪器。”有一次，做完试验已经晚上10点多了，天还下着很大的雪，饥肠辘辘的他小心翼翼地在积雪的路上骑行，在下坡的时候狠狠地摔了一跤，好一阵都爬不起来。第二天，一瘸一拐的他继续做试验。他的勤奋和钻研让他在科研上取得了可喜的成绩。在博士期间，他以第一作者发表四篇SCI论文，其中两篇论文的影响因子超过8。同时，他多次在国际会议上作口头报告。这些成绩的取得，让他的科研之路走得越来越坚定、越来越宽广。他对未来的职业也有了越来越清晰的规划。2006年，博士毕业后，为了完成后续试验，罗志斌在德国哥廷根大学开展了博士后研究工作。2008年，他获得了美国大学的邀请，但他毅然选择回国，去西北农林科技大学工作。
　　
探究树木抗镉等重金属的生理机制
　　回到国内，自立门户，自己带团队，自己申请科研项目，对每一位科研人员来说都是挑战。从学生到导师的身份转变，很多事情需要站在更高的高度，具备更远的眼光。刚开始时，科研选题一度困扰着罗志斌。因为科研选题既要了解当时国家的现实需求，又要结合自己的专业特长，解决生产实际中的重大问题。经过深思熟虑，他决定发挥自己在林木逆境胁迫研究方面的专业优势，以我国六大树种之一的杨树为研究对象，深入研究杨树在逆境条件（重金属、养分和盐胁迫）下的生理与分子响应机制。
　　罗志斌发现，筛选出的杨树对有毒重金属镉有很强的富集能力；与草本植物相比，杨树具有生物量大、根系发达、可多年积累等优良特性，对修复重金属污染土壤有广阔的应用前景。这个发现打开了他在林木修复重金属污染土壤研究方面的大门。如是，他就想，镉作为非必需的剧毒元素，杨树转运和积累镉的生理与分子机制是什么呢？能否在杨树中发现一些关键基因，利用转基因技术培育出镉等重金属富集能力更强的杨树新品种，高效地修复镉等重金属污染土壤呢？带着这些疑问，他沿着这个研究方向做了多年深入的研究。2009年非损伤微测技术从美国传入中国不久，罗志斌团队就学习和掌握了此项新技术，运用它研究了杨树根尖吸收镉离子的时空动态，提出了杨树根尖顶端吸收镉离子速率最快的新观点，打破了根毛区吸收镉离子速率最快的传统认识。他的研究成果发表在植物学领域内的知名期刊Physiologia Plantarum上，目前被SCI引用100余次。
　　在2008年至2015年期间，罗志斌在西北农林科技大学带领科研团队，求真务实，不断在科研上取得突破，发表高水平论文19篇，其中两篇论文被基本科学指标数据库ESI收录为1%高被引论文。除此之外，他还培养了20余位硕士和博士研究生，他培养的研究生先后获得了国家励志奖学金、校长奖学金，陕西省优秀博士毕业论文等。
　　2015年，罗志斌因工作调动进入中国林业科学研究院林业研究所。平台变了，但他对于科研的执着追求、对培养学生的热情丝毫没有改变，反而成为他再次追求科研高峰的动力。2016年，他比较分析了草本植物与树木积累重金属的差异，研究结果在Biotechnology Advances（影响因子12.8）发表了综述性论文。目前该论文被SCI引用近80次。
　　
创新提高林木对污染土壤的修复能力
　　在植物中，谷胱甘肽是镉等有毒重金属的重要螯合剂。早在20世纪90年代初，研究人员就已发现它在植物镉抗性中起着重要作用。通常认为，谷胱甘肽主要通过清除镉诱导的活性氧，降低过量活性氧引起的毒害；同时，谷胱甘肽与镉形成螯合物，降低镉的生理毒害。近年来，有研究发现谷胱甘肽还调控了植物对镉的转运和积累过程，但其生理调控模式一直不清楚。罗志斌团队通过深入研究，提出了抗性基因超表达的杨树通过增强谷胱甘肽合成，促进镉积累的生理调控新模式，为利用基因工程提高树木镉积累能力提供了新途径。
　　在林业生产实践中，森林土壤中外生菌根真菌可与宿主林木根尖形成外生菌根，改变宿主林木对逆境胁迫的抗性。菌根真菌能提高宿主林木的镉积累能力。已有研究发现菌根真菌的这种促进效应存在3种作用机理：首先，菌根真菌分泌物能改变根际土壤的理化性质，增强镉的移动性；其次，菌丝套增加了外生菌根的吸收面积，增强了镉的吸收；最后，菌根真菌可改善宿主林木的氮磷养分和水分状况，增强光合作用等生理过程，提高宿主的镉抗性。这3种作用机理在生理水平上解释了菌根真菌如何增强宿主镉积累，而在分子水平，相关研究一直处于空白。
　　罗志斌团队利用杨树与卷边网褶菌（Paxillus involutus（菌株MAJ））形成的外生菌根进行深入研究，揭示了菌根真菌诱导杨树镉转运与解毒相关基因表达，增强镉抗性的新机理，为进一步提高杨树对镉污染土壤的修复能力提供了高效途径。该项研究成果得到国际同行的积极评价。世界知名的林木菌根生物学家Szuba在林学领域的主流期刊Forest Ecology and Management上发表的综述中指出，该成果在转录水平比较分析了菌根和无菌根杨树中相关基因的表达，提出了外生菌根真菌诱导杨树增强镉抗性的调控新机制，在外生菌根真菌与杨树互作研究中，研究主题和研究方法都处于领先水平。
　　至今，罗志斌团队的部分研究成果已推广到林业生产实践当中，其应用前景十分广阔。他筛选出的对镉等重金属积累能力强的杨树，在矿区污染土壤的修复治理中，取得了良好的效果。目前，他带领科研团队正在对杨树富集镉等重金属的关键基因进行功能研究，有望培育镉等重金属积累能力更强的林木，应用于污染土壤的修复治理。另外，将谷胱甘肽/外生菌根真菌加入基质，制作成菌肥，施加到镉等重金属污染土壤中，也可进一步提高污染土壤的林木修复效率。
　　对于取得的成绩和荣誉，罗志斌非常淡定。目前，他坚持每天早上六点起床跑步，风雨无阻；每周七天的工作时间，每周一次的课题组例会，雷打不动；晚上十一点从办公室回家，十余年如一日。他坚定地说：“我只是成千上万林业科研路上的追梦人之一，我需要怀揣梦想，继续用自己的努力和专业知识为我国林业科研事业做出更大的贡献。”
　　树木除了在现实生活中的作用之外，在中国人的精神生活中也占有不可或缺的地位。从古至今，人们往往喜欢以树言志，借树喻人。杨树代表着坚韧不拔、无畏困难，恰恰契合了罗志斌身上的品质。他从事研究10多年以来，风雨悉数走过，对科研的激情与憧憬丝毫未减。至于未来，是风是雨是晴天，又有什么关系呢？科