城事5.30特刊:果蔬守护者

科技工作者之家 2017-05-25



农作物采摘后,如何以最新鲜的状态输送到消费者手中,完成“最后一公里”,是农业研究中“采后生理病理学”领域的研究方向,通俗讲也就是最大限度解决果蔬采后变质、腐烂等问题,对农产品的储存、销售等方面都有重大的实践意义。田世平教授是中国科学院植物研究所的一名研究员,也是国内从事采后生理病理学的研究专家,在中国科学院植物研究所的实验室里,她和她的学生们每天与植物为伴。



实验室是果蔬保鲜研究的重要阵地,她绝大多数时间都耗在这儿,取样培育分离,手把手地教学生培育孢子(新个体的生殖细胞),她最终的目的是要找出导致果蔬变质的基因源,进而从它下手控制果蔬的保鲜时间。基于分子层面的实验,一个细节都不容忽略,她仔细确认振荡器的频率值,并叮嘱学生,必须保证孢子均匀混合在溶液中。



田世平拿着小试管不停摇晃,反复确认溶液中的孢子是否混合均匀。只有这样,接下来的实验才能准确找到果蔬腐烂的基因源。她说,这些基因源控制着青霉的产生,腐烂后青霉会侵入葡萄、草莓这些水果中,榨成汁被人体吸收后,会存在很大的健康隐患。



培养皿中的紫灰色物质,是刚刚培养出来的孢子,田世平已经不记得这是她科研生涯中培育的第几万个孢子了,通过研究孢子细胞能够了解果蔬的产毒过程,具体到是哪些基因影响了毒素的产生。这是田世平一直在做的基础研究,“只有做好基础研究,才能把这些技术投放到生产中,产生更好的经济效益”。



2007年,田世平正在美国的西北大学做实验:显微镜下观察植物细胞的结构。她如今所取得的成就,离不开1991年远赴意大利长达7年的求学经历,这些年来她也先后到美国等国家访学,学习国外先进的保鲜技术。



在实验桌上,我们常常能看到一些水果,田世平说这其实是他们课题研究的福利,可以自己摘种很多水果,一方面拿来研究,一方面拿来自己吃,所以她的办公室就像个微型果园,一片丹果飘香。



除了实验室,户外田间是她做研究的另一个阵地。他们经常在户外摘种实验所需的果蔬,并实时监控植物当前的生长状况,田教授介绍说,“我们在每株植物上都会挂一个黄板,用来驱赶害虫,害虫对黄颜色的东西十分敏感”。



这是北京5月最热的一天,她仍去到办公楼外的种植区,观察小西红柿的生长情况,这些小西红柿生长的好坏,直接影响了最终的实验结果,所以每一个西红柿的长势都不能忽略。



田教授正在向学生交代保鲜库房的管理问题。水果保鲜库房是培养生鲜果蔬的重要基地,必须做到日日清理,天天观察,保证里面的植物有良好的生长环境,她不停地给她学生强调这几句话。



在水果保鲜库房里,田教授给叶片弱黄的小西红柿浇水,她说对植物来讲,除了气体浓度和温度,水分是最重要的了。这种只需要一个小盆就能种植的小西红柿,属于自然突变株,短期即可成熟,适合用作实验材料,所以是她们实验组培育的重点。保鲜库内的温度跟外面温差往往有十几度,在保鲜库里进进出出,对田世平来说,也是一种身体抗寒能力的考验。



气调器是调节果蔬保鲜环境的重要仪器,她通过调节这些仪器,控制培养室里的温度、二氧化碳和氧气的浓度,进而减缓果实在呼吸过程中的新陈代谢,保证水果的新鲜程度。水果保鲜其实是个很微妙而谨慎的过程,田世平如是说,因为提前一点,水果吃起来会酸涩,稍微放久了水果就不甜不酸,没什么味道,所以把握好保鲜度,是一件很难的事儿。



刚刚从保鲜室出来的田世平,在学生的陪同下,又随即来到温室大棚,检查这里的小苹果长势。苹果保鲜储存是田世平课题组的传统优势,她确立了1-MPC+与 气体储藏配合,解决了单一气调储藏的高成本问题,使苹果保鲜期可达8-10个月。



温室大棚里的植物,明显长得更茂盛,田世平用手来回翻了翻盆里的土壤,想看看土壤的疏松程度和湿度。她特别喜欢这里的温室大棚,她觉得,这里的植物对她而言,不止是生硬的实验材料,而是像农户一样照料着自家的果实。



田世平骄傲地介绍这株长势最好的果树,她说,他们课题组希望将这些极易质变的果实,利用先进技术手段延长保鲜期,送到越来越多的消费者嘴边。比如枸杞,“我们现在吃的绝大多数都是干枸杞,因为枸杞的果皮薄,极容易霉变”。而他们团队研发的生物保鲜剂1号,使鲜枸杞低温保鲜期达到15-20天,常温保鲜期3-5天左右。



在离开温室大棚时,田世平特意拍了一张她和温室大棚的合影,虽然天天来往于这些大棚间,但她还没和大棚拍过一张像样的合照,对她来讲,这是工作场所,也是科研情愫的寄托。



田世平笑得格外灿烂的这张照片,拍摄于2015年,当时她去延庆野鸭湖调研。可能是做植物研究的缘故,她对植物一直有着特殊的感情,在她的个人相册里,最多的也是和各种植物景观的合影。“保鲜”二字是她毕生课题研究的关键词,除了果蔬保鲜,年过花甲的田世平,也一直让自己处于「保鲜」的状态,丝毫看不出她今年已经60岁了,“这就是科研的力量吧,我让水果保鲜,水果也能让我保鲜”。



在田世平看来,学术研究最大的价值所在,就是科研成果能投入到实际生产,并获得巨大的经济效益。她研发的技术在陕西华圣苹果企业的应用,是让她最引以为豪的。在应用此技术后,该企业每年处理4万吨苹果,出口20多个国家,在国内2000多家超市销售,每年销售额高达1.2亿元。



田世平非常开心地捧着包裹好的葡萄,这些都是她的科研成果。这是她第一次到鞍山绿泰佳主题公园指导,她没想到,自己研发的采后病害生物防病保鲜技术配合冰温储藏,会有这么好的效果,落粒率降低了60%,使农户和企业丰产又丰收。



除了将技术运用到企业中,田世平还经常为企业员工,地方农民开展“采后保鲜普及讲座”,图中的她,正在自己的办公室为企业的员工讲解平日的科研心得,她希望帮助到更多的普通人,而不只是和企业的高管们合作。



田世平获得了太多的奖,从优秀女科技工作者到三八红旗手等等,不过最令她感到荣幸自豪的是国家技术发明二等奖,她觉得这是国家对她科研成果最高的认可。她的科研团队研究出了生防菌剂,“简单来说,就是酵母菌作用于导致果蔬腐烂的病原菌,就像猫捉老鼠一样,让这种病原菌不再繁殖,从而避免果蔬的腐烂,这种生防菌剂最大的特点是不像其他的农药,喷洒后不会影响人体的健康。”



2017年5月30日即将迎来首个“全国科技工作者日”,中国科学技术协会与网易联合推出“科技之光”百场直播,前期我们推出十期《城事》特别策划,这是第四期。