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農大人物

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張金桐:教書育人 無悔人生

2019年04月18日 09:27   瀏覽次數:

校報記者 范曉峰

農大人物:張金桐,理學博士、教授、博士研究生導師。山西省教學名師,中共山西省省委聯系高級專家,曾先后擔任農業部教材辦公室教材建設專家委員會委員、中國化學會化學生態專業委員會委員。其參與完成的“灌木林蟲災發生機制與生態調控技術”獲2018年國家科學技術進步獎二等獎。

任教30多年來,他始終將自己的人生目標和祖國的教育事業、科技事業緊密聯系在一起,恪盡職守,甘于奉獻,將一生中最美好的年華奉獻給了他所鐘愛的事業;堅持“道雖通不行不至,事雖小不為不成”的人生信條,從每件小事做起,從點點滴滴做起,將自己的全部心血奉獻給祖國的教育事業。

師者:以德為先,以責為重,以生為本

“以為人師者,以德為先,以責為重,以生為本”,是他的教學理念;“做學生人生的導師、生活的向導、技能的教練、學習的楷模、心靈的好友”,是他為人師的自我定位。他把全部的精力和心血都傾注在了學生的身上,認真對待每一節課,從不懈??;嚴格對待每一名學生,從不放任。

1982年,張金桐從我校有機化學專業畢業后,留校任教,開啟了他傾心并為之努力了30余年的教育事業。30年來,張金桐把他全部的精力和心血都傾注在了學生的身上,培養了近40名博士和碩士研究生,并以師者的品格影響了無數的本科生。

在教學上,他始終嚴于律已、以身作則。他為本科生和研究生主講《普通化學》《有機化學》《生物無機化學》《昆蟲化學生態學》等7門課程。每次上課,他總會提前15分鐘到,從教34年,從未遲到過一堂課。他對學生的要求同樣嚴格,要求學生同樣不遲到、不曠課。他總是教導學生“學為先”,不能因為搞其它活動就請假不來上課,尤其是新入校的學生,一定要在第一學期就養成好的學習習慣。他不允許一個學生掉隊,但凡上課做與聽課無關的事的學生,他都會點名,把他們重新拉回到課堂上。他還會用優秀校友的故事和他的親自經歷來教導學生,“只要好好努力,在哪里都能學有所成?!?/P>

此外,他對每堂課的教學要求都很高,都要“精”中求“精”。這個“精”不僅是要把一門課講好講透,更是要把課講精彩,講得學生愿意聽,喜歡聽,聽了覺得受益匪淺。張金桐教授分別給本科、碩士、博士講授有機化學、生物無機化學和生物信息化學。他還積極投身于教學改革研究。2004年10月,他主持的山西省21世紀高等教育教學改革項目《農林院?;瘜W基本教學內容改革實踐與完善》就獲得了山西省優秀教學成果一等獎。2005年他主講的《普通化學》課程更是被評為了山西省省級精品課程。

張教授對教學的嚴謹是一貫的。他要求他的研究生讀大量的文獻,還要將文獻讀透并隨時向他匯報,目的在于一方面促使他們熟知國內外研究趨勢,另一方面也提升了他們的表達能力。為了督促研究生認真做科研,除了不定期的面授指導外,他還要求學生們每個月作一次匯報,每季度座談一次,每半年作一次總結匯報并談談下學期的科研計劃。他有個學生叫王月亮,是2009級研究生,是個特別愛玩、希望每天的生活都能過得豐富多彩的女孩子?;ㄔ凇巴妗鄙系臅r間多了,用于學習和科學研究的時間就少了,為了不讓她掉隊,并高質量地完成學業,張金桐教授幾乎是每天“盯”著她,了解并跟進她的學習和科研進展。順利畢業后的王月亮十分感激張教授,說:“如果沒有張老師每天‘逼’她,就不可能有今天的她?!本瓦@樣,在他的高要求下,他的每個學生都能順利完成科研項目,寫出好的論文來,并在最后的畢業答辯上,以良好的現場表現,受到老師們的一致好評。

師者:教學科研并重相

在高校,教學科研從來都是相輔相成,相互促進的。教師科研能力的提高有利于教學內容的更新。在張金桐教授看來“科學研究是要緊貼生產生活的實際需要的”,他不僅在基礎研究方面努力探索,還將他的研究成果與現實需求結合起來,在昆蟲信息素的結構鑒定、人工合成及應用方面不斷取得新成績。

長期以來,在害蟲防治方面,化學防治一直唱主角,但它其實有很大的局限性,主要表現在害蟲的抗藥性進化、害蟲再起和次生害蟲爆發以及化學毒性和生物放大作用,通過食物鏈富集于人體對人類造成危害等方面。針對昆蟲生理生化特性和行為學特點而研發出來的生物防治,作為害蟲防治的一種新技術,日益受到國家的重視。張金桐教授通過人工合成的昆蟲性信息素研發昆蟲引誘劑來引誘并捕殺雄蟲,使其無法與雌蟲交配繁育后代,最終達到降低蟲害的效果。多年來,他在核桃舉肢蛾、小木蠹蛾、沙棘木蠹蛾、沙蒿木蠹蛾、沙柳木蠹蛾、榆木蠹蛾性、蘆筍木蠹蛾、黃刺蛾、櫟黃枯葉蛾和黃褐天幕毛蟲等害蟲的信息素結構鑒定、人工合成及應用方面取得了一系列重要研究成果,獲得了國家發明專利10項,發表研究論文60余篇(其中8篇為SCI論文)。

為了做到緊貼生產生活的實際需要,幾十年來,他始終緊跟國家林業方向上的害蟲變化,主動做調查研究,做防治。他有一個習慣,就是讀報和看新聞。如果在新聞報道中,看到哪里的林子鬧蟲害了,他就即刻聯系當地涉農涉林單位了解情況,并動身前往當地做調研。他在報紙上看到聞喜縣的蘆筍受到蘆筍木蠹蛾的侵害,就立馬開著車去聞喜找木蠹蛾蟲做研究;在報道中看到陜西和內蒙古爆發了黃褐天幕毛蟲災害,他又立刻開車去有黃褐天幕毛蟲災的地方做研究。他的足跡遍布了大半個中國,他不僅對山西的各種林業害蟲了如指掌,還參與了國家在東北、華北、西北等地區農林重大生物災害綜合治理方面的項目研究,為東三省、新疆、寧夏、內蒙古、陜西、山西、廣西、安徽等地解決灌木林重大蟲災防控的關鍵技術問題,提升防控技術水平,助力“三北”地區生態建設和農村經濟發展。張金桐教授此次參與完成的“灌木林蟲災發生機制與生態調控技術”研究項目,最終獲2018年國家科學技術進步獎二等獎,就是對其長期從事科研工作的最好回饋。

師者:授人以魚不如授人以漁

師者,所以傳道授業解惑也。作為一名教師不只是簡單的講授知識,還要率先垂范,教授學生為人處事的道理、主動學習的品質和自主學習的能力。

文理學院教師劉紅霞當年師從張金桐教授時,有一件事給她留下了非常深刻的印象。那時,她剛開始跟著張教授做實驗。在配制誘捕器誘芯時,每個誘芯應加入200微升的性誘劑溶液,因為溶劑容易揮發,所以配制的溶液一般比計算量要多一些,可做最后一個誘芯的時,溶劑揮發還是導致了溶液不夠200微升,“當時我想當然覺得溶劑揮發了溶質還在,所以理應加到誘芯中,而且這個誘芯跟其他的沒有多大區別??僧斘腋嬷獜埨蠋熀?,他語重心長地跟我說,一個誘芯一個誘捕器,如果劑量不夠,可能就沒有效果,多大的量就是多大的量,我們是做實驗,不是菜市場買菜,不能去估計,生測實驗是這樣,合成實驗更是這樣。這是我初入門時張老師教給我的——科研要嚴謹?!?

科研不僅要嚴謹,張金桐教授還要求他的學生要“求新”?!俺詣e人嚼過的饃沒味道”,他要求他的研究生每人研究一種別人沒有研究過的蟲子,讓學生在研究中體會科研人員的艱辛,同時也體驗從無到有、親手創造新事物的成就感。然而,科研從來就不是一件容易的事!面對這件并不容易的事,他會面對面、手把手親自教。每個學生研究蟲子時,他都親自帶他們下去,買了車之后,他便親自開車帶他們下去,帶他們找蟲源,一步步教會他們如何做昆蟲性信息素研究。在此期間,他把自己的知識和技術毫無保留的傳授給學生,也把他在對待科研時的態度植入到了學生的科研理念里,那就是“想做好科研,誠心和激情是先決條件,堅持和梳理是充分條件,表達和合作是必要條件,創新是靈魂?!?/P>

研究昆蟲很辛苦。研究昆蟲,就要先找到昆蟲這個研究對象。別看昆蟲是地球上數量最多的動物群體,在所有生物種類中的占比超過了50%,蹤跡幾乎遍布世界的每一個角落,但當需要捕到它們,尤其是捕捉到足夠數量的、可以用作科研的蟲子時,就會感覺到困難重重。

2004年,張金桐教授與北京林業大學合作“沙棘木蠹蛾”生態防治項目時,他帶著他的研究生前往遼寧建平捉蟲,一待就是半年,可大家辛苦捉來的蟲到用時才發現根本不能用。原來,那些靠燈光誘捕來的雌娥,都是已經交配過、完成產卵的雌娥,它們產卵后,身體變輕了,看到燈光才能飛來。它們幾乎已經不釋放性信息素了,捉來根本沒用。所以他們只能通過尋找蟲蛹來獲取成蟲。

2008年,他與北京林業大學再次合作研究“沙蒿木蠹蛾”的生態防治。沙蒿是一種多年生草本植物,防風固沙效果明顯,是固沙先鋒植物種。而沙蒿木蠹蛾幼蟲以沙蒿根或莖基部為食,在根莖內鉆蛀隧道,破壞木質部及輸導組織而導致沙蒿長勢衰弱甚至死亡,為沙漠生態造成了極大的影響。為了獲取沙蒿木蠹蛾的性信息素,他來到寧夏靈武縣,在當地搞生防的李占文的陪同下找蟲蛹。沙蒿木蠹蛾有個特性,別看它在蟲子時,撥起沙蒿來根上爬得滿滿的,可成蛹時卻會爬很遠,而且它們是四年一代,幼蟲很多,但里面只有生長了四年的蟲才會成蛹。沙蒿木蠹蛾的成蛹時間又很短,一般是5月中旬從受害植物根部鉆出,在周圍的沙土里結繭化蛹,6月初就會開始羽化,所以只有半個多月的時間可以尋找。第一年,他們才找到了四個蛹,遠遠不夠做科研。第二年去找,還是寥寥無幾。第三年,在張教授的提議下,李占文干脆把沙蒿整株挖回去,種在自家院子里,又在沙蒿根部包裹上防蟲網,這樣下來,最終也才找尋到一百多個蟲蛹。

即使擁有了足夠的蟲源,但是如果不了解害蟲的繁殖習性,依然會造成研究的失敗,因為把握不準昆蟲交配的時機,就很難提取到需要的性信息素。拿木蠹蛾來說,為了找準交配時機,首先要仔細觀察雌娥什么時候召喚雄娥。召喚時,雌性木蠹娥會翹起后尾,并翹出產卵器,整個過程會持續15到30分鐘。找到這個時間段后,再觀察林間活雌娥引誘雄蛾的時間,當實驗室召喚時間與田間召喚時間相吻合時,便能確定雌娥的召喚時間。只有掌握了這個時間才能及時提取出性信息素。然而,由于田間受自然條件的影響很大,陰晴、風速、風向、雨勢等諸多環境因素都會影響召喚時間和召喚效果,在室內可能十點就開始召喚了,到田間可能十一點還沒動靜。昆蟲的交配季又很短,很多時候還沒來得及弄清楚,或者還沒提取出足夠的量,這一季就過去了,還得等來年再重新謀劃。

當沙蒿木蠹蛾的信息素提取出來后,就進入了研究的關鍵期——結構鑒定和化學合成。這時又一個難點出現了,那就是研究分析雌性性信息素成分及人工合成所需要的各類化學藥品。合成性信息素,成份鑒定是前提,也是關鍵。要鑒定出到底是什么化學物質起作用,遇到兩個以上化學組分起作用時,還要研究配比。在這一過程中,需要一定量的化合物作實驗,而由于種種原因,有些有機化合物,尤其是小劑量的是很難買到。當在實驗室合成與昆蟲性信息素同等效力的化合物后,田間測試又回到了與先前提取性信息素一樣的困境,要根據不同的自然條件做不同的嘗試,根據不同的配比研究出最接近昆蟲性信息素效力的化合物。這些反復的嘗試要消耗很多的原材料,一旦原材料供不上,實驗就很難進行下去。為了解決化學藥品不足的問題,很多時候張教授必須靠自己來合成所需的藥品。

當沙蒿木蠹蛾的性信息素化合物終于做出來后,張金桐教授和北京林業大學的宗世祥教授雇了個車前往沙漠作測試。一個劑量配比12組測試,組與組之間間隔20—30米,連續誘捕了三個晚上,一只都沒有誘到。都想著要放棄了,張金桐教授說,“不用,咱換個地方再試試吧?!苯Y果換了地方后就誘到了,只是不多。之后,張金桐教授再回到實驗室做調整,來年再去,直到第三年時,他合成的性信息素呈現出非常好的效果,誘來了很多雄蛾,他的試驗終于成功了,而這前前后后他一共花了六年的時間。而且到后來,為了方便去做田間試驗,不用再坐火車及當地租車浪費時間,他甚至把縣城的房子給賣了,買了輛四驅車,開8個小時的車去寧夏。誘捕雄蛾時,由于沙蒿木蠹蛾晚上11點多才會交配,為了測試,他還要睡在沙漠上,忍受蚊蟲叮咬和各種不適。

以上這些,如果沒有對做科研的誠意和激情,沒有遇到困難時的不放棄和認真梳理及主動解決,是不可能堅持下來的。然而堅持不代表就一定能成功,有時候成功也需要借助于他人的力量。如今的科學研究越來越需要團隊間的合作,單打獨斗是很難做成大的研究項目的。這時就需要走出去,與其他團隊合作,取長補短,汲取更多的優勢完成科研攻關。就拿這次的獲獎項目來說,是張金桐教授與北京林業大學、國家生防總站三方合作的項目。北京林業大學是做生態防控機制研究的,有田間優勢;張教授擅長性信息素方面的研究,有技術優勢;而國家生防總站在科研成果的應用和推廣上占優勢。三方充分發揮自身優勢,通力合作、密切配合,把各自的優勢都發揮到了極致,形成了良好的科研合作模式,最終才取得了成功,獲得了國家的認可。

如今,已經退休的張金桐教授,又受聘擔承研究生教學的督導工作,在研究生教育方面繼續發揮著他的余熱……

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