学术双交流有利于我国真菌学迈向科技创新之巅
Academic double exchanges help mycology to forge ahead toward the top of innovation
责任编辑: 王敏
收稿日期: 2020-11-23 接受日期: 2020-12-4 网络出版日期: 2021-04-22
Corresponding authors:
Received: 2020-11-23 Accepted: 2020-12-4 Online: 2021-04-22
作者简介 About authors
魏江春,苏俄科学院生物科学副博士(=Ph.D.)及生物科学博士、中国科学院大学荣誉讲席教授、中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室研究员、中国科学院院士,中国科学院中国孢子植物志编辑委员会主编,《菌物学报》编辑委员会顾问主要从事地衣生物多样性、系统性及其物种与基因资源生物学研究 , E-mail:weij2004@126.com
本文回顾了我国现代真菌学的奠基和发展壮大历程及其奠基人戴芳澜之功绩。简述了《Mycosystema》在改革开放与中国科学院面向全国、面向世界、面向未来的国内国际学术双交流中的积极贡献。分析了国际学术单交流的国内科技评价体系有碍迈向世界科技创新强国之弊。积极建议创办有利于国内国际学术双交流的菌物学中英文双语刊物,以促进我国现代真菌学和菌物学迈向科技创新之巅。
关键词:
This paper reviews the foundation and development of modern mycology in China and the achievements of the founder of modern mycology Tai Fang-Lan. The positive contribution of the ‘MYCOSYSTEMA’ during the period of the reform and open to the outside world, facing to the whole China, to the world, and to the future is also reviewed. This paper also analyzes the disadvantages that the current science and technology evaluation system in China restricted the international academic exchange of domestic academic journals and hinders the progress to the world scientific and technological innovation power. The establishment of bilingual publications on mycology in both Chinese and English, which are conducive to the exchange of domestic and international academic studies is actively proposed.
Keywords:
本文引用格式
魏江春.
WEI Jiang-Chun.
习近平主席在第三届中国国际进口博览会开幕式上作视频主旨演讲时指出,适应新形势新要求,我们提出构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。这种国内国际“双循环”的重点在于畅通国内的经济循环。同时,要以高水平对外开放打造国际合作和竞争新优势,这是站在“两个一百年”奋斗目标历史交汇点上,中国经济新发展阶段下的发展战略选择。
在科学技术领域,面对世界复杂的新形势,为了实现习近平主席在2018年两院院士大会上提出的第二个一百年,即2049年,将我国建成世界科技创新强国的目标,我们应该构建以国内学术大交流为主体、国内国际学术双交流相互促进的新发展格局。学术期刊在学术双交流中的促进作用决不可低估。在纪念《菌物学报》40周年之际提出国内国际学术双交流的科学发展新格局时,有必要回顾《菌物学报》在我国现代真菌学发展中的贡献和冷遇。
中国科学院于1949年9月27日在北京成立,1949年10月19日,中央人民政府委员会任命郭沫若为第一任中国科学院院长。1953年,中国科学院植物分类研究所更名为中国科学院植物研究所,并在戴芳澜主任领导下成立了真菌植物病理研究室。在该研究室的基础上于1956年成立了中国科学院应用真菌学研究所。
1 地衣型真菌学乃现代真菌学之组成部分
在地衣曾被认为是植物的年代,应用真菌学研究所戴芳澜所长早就认为,地衣实为真菌的组成部分,国内缺乏的地衣空白学科由真菌学研究所完成了填补,从而为我国现代真菌学打下了牢固基础。戴芳澜院士为我国现代真菌学的发展和壮大奠定了全面而牢固的基础,影响了一整代卓越的科技队伍,充分体现了他“青出于蓝胜于蓝,科技发展靠人才”的信念。戴芳澜院士为我国现代真菌学的卓越奠基人。
十年动乱曾一度导致现代真菌学停滞不前。不过在周总理抓革命促生产的英明政策指导下,中国科学院于1972年召开了计划工作会议。会议上决定筹建包括《中国真菌志》和《中国地衣志》在内的中国科学院孢子植物志编辑委员会。于是,《中国真菌志》和《中国地衣志》的编前研究和在研究基础上的编研工作便在1973年在全国启动。经过将近半个世纪的“双志”编前研究和在研究基础上的编研工作,培养、锻炼和壮大了我国真菌学的科技队伍,完成了《中国真菌志》和《中国地衣志》的编研任务,将于2021年向第一个百年献礼。
所谓地衣学,实为地衣型真菌学,为真菌学的组成部分。在1866年之前,地衣曾被认为是像苔藓那样的自养植物。de Bary(1866)、Schwendener(1867)曾先后探明地衣并非单一的自养植物,而是真菌和藻类所组成的共生联合体。
因此,地衣的概念应该被理解为地球生物圈内生态系统中一种地衣型真菌(lichenized fungi,lichen-forming fungi)作为建群种(constructive species)与相应的一种藻类或蓝细菌作为伴生种(companion species)结成稳定的胞外共生生命支撑系统,即菌藻共生群落(图1)。
图1
图1
菌藻共生群落
A:石果衣;B:分离的共生菌和共生藻;C:子囊壳断面;D:脐叶体上皮层和藻层断面(电镜);E:藻层(电镜);F:由菌丝围绕的藻细胞(电镜)
Fig. 1
Bacterial and algal symbiotic colonies.
A: Endocarpon pusillum Hedwig; B: The isolated mycobiont and phycobiont; C: Cross section of a perithecium with hymenial algal cells inside; D: Cross section of a thallus under scanning electron microscopy (SEM); E: The algal layer (SEM); F: An algal cell is clasped and surrounded by some hyphae (SEM).
所谓地衣型真菌,是指那些只能在与相应的藻类或蓝细菌共生时才能存活于自然界的真菌,它们离开了相应的共生藻类或蓝细菌,便无法独立生存于自然界。地衣型真菌约占真菌界的20%,约占子囊菌门的40%(Kirk et al. 2008)。
地衣的科学名称则是其中作为建群种的地衣型真菌的科学名称。它们在地球生物圈内的系统地位则是真菌界各等级系统的组成部分。其中作为伴生种的共生藻或共生蓝细菌则具有各自的科学名称。它们在地球生物圈内的系统地位则分别是藻类和细菌的组成部分。
在地衣菌藻共生群落中,共生藻或共生蓝细菌为地衣型真菌提供碳源;地衣型真菌为共生藻或共生蓝细菌提供抗逆保护;在极少数情况下,地衣型真菌并不为共生藻提供抗逆保护,如网绒衣Coenogonium interplexum Nyl.(图2)等。
图2
至于衣瘿(cephalodium)(图3)中的蓝细菌,所谓第3种生命担子菌酵母(Spribille et al. 2016),以及地衣体的内生真菌(endolichenic fungi)(图4)、地衣体表面的外生真菌(lichenicolous fungi)(图5)和外生地衣(lichenicolous lichens)(图6)均为偶见种。它们是稳定的菌藻共生群落之外生物多样性的表现。
图3
图3
生长在白腹地卷叶面的黑色斑点状衣瘿
Fig. 3
Many black spots on the upper surface of the thallus of Peltigera leucophlebia (Nyl.) Gyeln.
图4
图4
生长在中华丽烛衣体内的内生真菌
Fig. 4
Conidiospores of endolichenic fungus Pestalotiopsis sp. isolated from the basidiomycete lichen Sulzbacheromyces sinensis. Scale bar=10µm.
图5
图5
生长在疱脐衣上的外生真菌
Fig. 5
The lichenicolous fungus on the upper surface of a Lasallia sp. Scale in mm.
图6
综上所述,在生态学领域,地衣是稳定的菌藻(包括蓝细菌)胞外共生群落;地衣学是生态学的组成部分;地衣学家是生态学家之一。在系统生物学领域,地衣学系地衣型真菌学(lichenized mycology),地衣型真菌学乃现代真菌学的组成部分。从事地衣型真菌学研究的科学家为地衣型真菌学家(lichenized mycologists)。
2 地衣型真菌学的基表共祖系统学
根据达尔文演化论的共同祖先学说,每一类生物都来自一个共同的祖先(Darwin 1872)。当今地球生物圈如此丰富多样的生物,都是由一个共同祖先通过其基因突变或重组,引起基因组结构的变化,进而使蛋白质中氨基酸序列改变,最终导致多种多样后代生物表型性状的差异,从而形成了自然界的生物多样性。虽然生物在漫长的演化历程中多样性的后代生物分化出其祖先所缺乏的新基因型与表型性状,即所谓衍征(apomorphic character),然而却仍然或多或少保留其祖先的某些基因型和表现型共同祖征(symplesiomorphy character)。
凡是具有基因型和表型共同祖征的生物类群均为单系类群(monophyletic group),即同一祖先的全部后代,是生物趋异演化(divergent evolution)的结果。单系类群中的部分成员,而非全部成员则为并系类群(paraphyletic group)。具有共同祖征和共同衍征的生物类群便是同一生物类群或生物种。凡缺乏共同祖征的生物类群,包括仅具有同型性状(homoplasy character)的生物类群,均为复系类群(polyphyletic group),与趋同演化(convergent evolution)及平行现象(parallelism)相关联。无论是复系类群或并系类群,均非系统分类生物学所追求的目标。
“具体的末端产物,即表现型,则是基因与内外环境因子之间一系列复杂反应的结果”(Heywood 1976)。
在比较基因组学、表型组学和环境组学相结合的共同祖征综合分析技术出现之前,通过基因型核糖体(ribosome)RNA基因与表型相结合的共祖系统学分析可能是认识多样性生物亲缘系统性简而易行的有效途径。因为核糖体是生物体内蛋白质的合成车间。而蛋白质是基因的第一表型,进而表达为生物的所有表型性状,即基因的末端产物。作为蛋白质合成车间的rRNA基因的大亚基全长序列中存在着演化速率不同的结构区,即保守区和高变区。
rRNA基因共祖共衍分析法不仅能够识别细胞生物的共有碱基序列,而且能够识别真核生物、古细菌和真细菌各自的共有碱基序列(屈良鹄和陈月琴 1999)。此外,它还能识别真菌界的4条共有碱基序列、子囊菌门和担子菌门各自的共有碱基序列及其在rRNA基因大亚基碱基序列中的位点(付少彬和魏江春 2008)。
地衣型真菌石耳科Umbilicariaceae以其基因型rDNA大亚基全碱基序列中的特有序列及其位点连同其表型脐叶型地衣体既是该科的特征或衍征,连同其祖征石耳型子囊顶器结构一起又是该科内疱脐衣属Lasallia和石耳属Umbilicaria的祖征。疱脐衣属Lasallia的rDNA大亚基全序列中的两条碱基序列及其位点与其表型特征疱型脐叶体和单孢子囊既是该属的衍征,连同其祖征石耳型子囊顶器结构一起又是该属内各种的祖征。石耳属的rDNA大亚基全序列两条碱基序列及其位点以及其表型非疱型脐叶体和八孢子囊既是该属的衍征,连同祖征石耳型子囊顶器结构一起又是该属各种的祖征。基表共祖系统学分析结果表明,卡诺丽石耳Umbilicaria caroliniana的基因型LSU rDNA全序列中的两条碱基序列及其位点与其表型非疱型脐叶体与八孢子囊一起,既是石耳属的衍征,也是卡诺丽石耳的祖征。其LSU rDNA全序列中的Lb碱基序列及其位点与表型多细胞砖壁孢子一起既是疱脐衣属的衍征,又是卡诺丽石耳的衍征,从而使卡诺丽石耳既是石耳属的成员,又与疱脐衣属的局部性状相重叠,故而成为石耳属的边缘种(Zhang & Wei 2017)。
边缘种的存在,既可能是趋异演化中的滞留现象,也可能是局部突变的重叠现象。此类现象在用软件进行的系统学分析中则难以分开,其结果便导致不同属的两个边缘种被聚类为同一属的相近种,例如石耳属的边缘种卡诺丽石耳被组合为疱脐衣属的卡诺丽疱脐衣Lasallia caroliniana(Davydov et al. 2010)。
3 改革开放与三个面向的国内国际学术双交流
中国共产党于1978年12月召开的第十一届三中全会上决定,中国开始实行对内改革、对外开放的政策。在改革开放政策指引下,中国植物学会于1980年成立了真菌学分会,《真菌学报》(Acta Mycologica Sinica)便于1982年创刊。中国科学院率先筹备建设了一批多领域的“面向全国、面向世界、面向未来”的中国科学院开放研究实验室。
作为中国科学院第一批17个开放研究实验室之一的“真菌地衣系统学开放研究实验室”便在1985年成立。开放研究实验室的学术委员会由国内外著名真菌学家组成。开放研究实验室向国内外开放了研究课题,并于1988年创刊了学术年报《Mycosystema》。在《真菌学报》发挥国内学术交流的基础上,开放研究实验室学术年报《Mycosystema》发挥了国内国际学术双交流的作用,从而开启了我国现代真菌学国内国际学术双交流的黄金时代。在当时,以开放研究实验室为中心,团结了全国真菌学家走向世界,使我国现代真菌学得到了快速发展和壮大。正在此时,开放研究实验室学术年报《Mycosystema》被Ainsworth & Bisby’s <Dictionary of the Fungi> (1995,p.254)作为世界30种与真菌学有关的定期刊物之一、亚洲两种之一,正式向世界学术界公布(Hawksworth et al. 1995)。此事引起了真菌地衣系统学开放研究实验室学术委员会的极大关注。因为创刊于1982年的《真菌学报》并未被<Dictionary of the Fungi>包括在世界30种与真菌学有关的定期刊物名录之内,而创刊于1988年的《Mycosystema》却被包括在内。
为了提高《真菌学报》的国际学术地位和影响,原计划以具有国际学术地位和影响的开放研究实验室年报英文版《Mycosystema》与中文版《真菌学报》合并,以《Mycosystema》名称取代《真菌学报》名称,从而使合并后的《Mycosystema》能起到开放研究实验室年报和学会学报的双重功能。然而,在1997年的实际操作中,却只是形式上以《Mycosystema》的名称替换了《真菌学报》的名称,从此,曾受国际学术界重视和关注的开放研究实验室年报英文版《Mycosystema》便成为中文版《菌物学报》(Mycosystema),开放研究实验室年报的功能却不复存在了!因此,从1997年以后直至开放研究实验室转为真菌学国家重点实验室的13年期间,真菌地衣系统学开放研究实验室没有学术年报存在!此事曾受到真菌地衣系统学开放研究实验室学术委员会委员、国际著名真菌学家Richard P. Korf的非议和批评!
4 国际学术单交流体制有碍迈向世界科技创新强国
所谓SCI是美国一家文献信息研究所(Institute for Scientific Information)的文献检索工具《科学引文索引》(Science Citation Index)的缩写。由中国科学院前生物学部于20世纪90年代率先提倡的以SCI刊物收录的论文为主的科技评价体系在全国学术界普遍流行以来,现在已进一步发展成CNS(美国的CELL杂志、英国的NATURE杂志、美国的SCIENCE杂志首字母)刊物收录的论文为主的科技评价体系。有关科教单位还进一步将有关学科的有效论文局限在3-4个国外SCI刊物收录的论文。而像《Mycosystema》这样的国内核心刊物竟被排除在真菌学考绩名单之外。
值得引起人们注意的是,地衣型真菌石耳目Umbilicariales作为新目的建立,2007年2月22日由我国学者以英文发表在未被SCI收录的我国核心刊物《菌物学报》(Mycosystema)上;该目的名称又被美国学者于2007年5月13日发表在被SCI收录的英国《Mycological Research》刊物上。以《国际植物命名法规》中“分类学上类群命名以发表先后的优先律为根据”,我国学者命名的石耳目已被国际学术界所接受(Kirk et al. 2008),然而,该研究成果却被国内科技评价体系所拒绝!
上述案例充分说明《Mycosystema》向国际学术界敞开了交流,而国际学术界也敞开了胸怀迎接交流,令人遗憾的却是,国内现行的自我否定型科技评价体系却关闭了学术双交流窗口,从而使我国大量优秀科技论文被逼外流,导致国内刊物稿源日益匮乏,从而使英美科技强者更强,使国内科技弱者更弱的马太效应在国内科技评价体系中充分体现。照此下去,我国何时才能拥有向世界展示我国优秀科研成果的世界著名刊物?!我国现行的单交流科技评价体系正是我国迈向科技创新强国的拦路虎。国际学术单交流的现行科技评价体系实乃自立性缺失之反映。一个民族自立性的缺失,究其根源,可能与新中国成立以前长期经受半殖民地环境熏染有关。在自立性缺乏的国际学术单交流科技评价体系干扰下,实现将我国建成世界科技创新强国的目标只能是梦想而已!
5 国内国际学术双交流体制有利我国真菌学迈向科技创新之巅
为了迈向世界科技创新强国,务必废除有碍我国科技发展并缺乏自立性的现行科技评价体系,创建以世界科技创新强国为目标的科技评价体系:
1.科学技术评价的唯一对象是各科学技术领域的成果在当前世界处于何种地位和水平?分首创(世界唯一)、领跑(世界前沿排头)、前沿(世界齐头并进)、对国民经济重大贡献等。
2.对在国内外正式公开学术刊物上发表的论文一律平等对待,不分是否为SCI、CNS等刊物。
3.论文作者对论文的核心内容根据本体系第一条精神进行说明并举证。
4.成立包括国内外各有关科技领域顶级专家在内的国家级专家委员会。
5.国家有关部门应该大力提倡和鼓励创办双语学术刊物,即学术刊物的中文版和英文版,以利于在国内国际学术双交流中向世界不断报道我国各学科领域的创新科技成果,在促进我国迈向世界科技创新强国目标中,必将形成某些优秀的世界著名学术刊物。
在现代真菌学领域,建议创办双语刊物,分中文版和英文版尽快出版,以促进我国现代真菌学及菌物学再次走向国内国际学术双交流高潮,伴随我国现代真菌学与菌物学迈向科技创新之巅。
参考文献
Morphologie und Physiologie der Pilze, Flechten und Myxomyceten
,
The systematic position of Lasallia caroliniana (Tuck.) Davydov, Peršoh & Rambold comb. nova and considerations on the generic concept of Lasallia (Umbilicariaceae, Ascomycota)
,
Molecular evidence for common descent of true fungi
,
Ainsworth & Bisby’s dictionary of the fungi. 8th ed
.
Mycosystema- Annual Report of Systematic Mycology & Lichenology Laboratory
Vol.
Ainsworth & Bisby’s dictionary of the Fungi. 10th ed
.
Key to molecular taxonomy principles and methods
,
Basidiomycete yeasts in the cortex of ascomycete macrolichens
,
Researches on the generic classification based on symplesiomorphy of genotype and phynotype in the family Umbilicariaceae (Ascomycota)
,
A new order Umbilicariales J.C. Wei & Q.M. Zhou (Ascomycota)
,
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