春蘭秋菊自錦繡 冰心未離藥木春
——記中南民族大學生命科學學院教授、研究生導師張鵬

徐艷慧

張鵬

早在茹毛飲血的遠古時代，中華民族的祖先便發現了某些植物可以解除病痛，并一直致力于找尋防治疾病的藥用植物以及炮制方法，所謂“神農嘗百草”“藥食同源”“諸藥以草為本”，便是其真實寫照。伴隨著更多藥用植物資源的開發，人們也逐漸沉醉于探究它們的功效和種植方法。于是這股幽微的藥草香氣，就這樣隨著歲月浮沉彌散了千年。

由于我國幅員遼闊，地域情況復雜，不同地區有著顯著的氣候差異與獨特的土壤環境，導致藥用植物具有明顯的區域性和道地性，因此不同藥用植物的合理的人工栽培技術仍需相關從業人員的進一步研究與實踐。中南民族大學生命科學學院教授張鵬團隊，在探究代表性藥用植物種植技術、內生菌與藥用植物的道地性和互作關系，利用內生菌改良藥用植物的人工種植技術以及利用內生菌生產藥用物質方面已探尋和實踐了幾十年。時至今日，他們仍然為我國的植物栽培技術以及藥物資源的開發源源不斷地貢獻新的方式、謀求新的突破。

任何一棵植物都是寶貝

張鵬與生物學的緣分發源于他對生命的好奇，“應該每個人都會有這樣一個階段吧，好奇身邊的一切都是從哪里來的。為什么不同的生物具有不同的形態和作用，它們存在的意義是什么，它們之間有什么關系？”而將張鵬的目光真正吸引到植物學領域的時刻，還要追溯到大學二年級的課堂。當植物學老師用舊式插片機展示出各式奇花異草和植物功能的奇妙時，張鵬豁然開朗，“毫不夸張地講，他為我打開了植物世界探索的大門”。

經過幾年的刻苦學習，張鵬逐漸將目光從宏觀的植物學聚焦至微觀世界，碩士研究生階段，他的主研方向是堆肥未培養微生物研究。碩士期間優良的實驗室條件，除了讓張鵬夯實了微生物學基礎，也讓他在完成自己科研任務外，有更多的機會接觸其他植物學研究，積累了較好的植物組培技術并開始植物的種植。這一階段的學習為他后期結合藥用植物和內生菌的研究奠定了基礎。

博士和博士后期間，張鵬正式開展了藥用植物和內生菌的研究工作，并先后參與了“十一五”國家科技支撐計劃等項目，研究藥用植物紅豆杉的扦插育苗以及紅豆杉細胞的大規模培養及其機理。紅豆杉作為“藥用植物界元老”，是公認的天然珍稀抗癌植物。但自然條件下紅豆杉生長緩慢，且藥用物質紫杉醇含量很低。“除了通過育苗等方式增加紅豆杉資源外，利用紅豆杉細胞大規模培養來生產紫杉醇等藥用物質，是解決紅豆杉資源匱乏導致紫杉醇藥源緊缺的重要途徑。”張鵬解釋道。

同時，張鵬也開始關注內生菌對植物生長及其藥用物質合成的重要作用。從某種程度上來講，植物的內生菌就如同動物的腸道微生物，依賴本體而生，也對維持本體健康發揮著自己的光與熱。將植物學與微生物系統鏈接在一起之后，張鵬對于二者的生態學作用以及對二者藥用物質的開發利用進而有了全新的認知。于是，在積極完成紅豆杉細胞培養的相關研究的同時，他從紅豆杉中分離了大量的內生菌，并通過優化篩選方法，獲得多株產紫杉醇的內生真菌，并隨即主持了國家自然科學基金面上項目“高通量測序技術篩選真菌紫杉醇合成相關基因及其功能研究”，系統開展了內生真菌生產紫杉醇的分子機制研究。基于內生菌和宿主植物互作的關系，張鵬在紅豆杉細胞培養過程中巧妙地添加了內生菌或其提取物，這樣不只提高了紅豆杉細胞的紫杉醇產量，也使其培養的工藝得到改善。

自此，張鵬便一直致力于藥用植物及其內生菌的研究與應用，其中包括紅豆杉扦插種植技術、重樓育苗及種植技術、千層塔種植技術、黨參種植技術、金花葵種植技術、草莓種植技術，以及產紫杉醇內生真菌、產石杉堿甲和石杉堿乙內生細菌、產重樓皂苷和皂苷元內生細菌的開發和應用，相關研究結果發表文章50余篇，授權發明專利十余項。

為藥用植物賦能新生

2013年，始終懷揣教師夢想的張鵬入職中南民族大學生命科學學院，“中南民族大學的科研氛圍非常寬和，包容性極強，這點很吸引我”。事實上，中南民族大學的優勢遠不僅如此，其學校科研特色是基于湖北省武陵山區民族特色的藥用植物和藥用物質在做開發，這與張鵬一直以來的研究著力方向不謀而合。

值得一提的是，基于團隊的科研規劃，張鵬的研究對象又增加了一種珍稀藥用植物——重樓，俗稱“七葉一枝花”。其育苗難度大，將種子播入土壤后，兩年才可出苗。為解決這一問題，“我們團隊通過多年實驗和實踐，結合植物激素和內生菌的作用應用于種子萌發階段，最終將重樓種子的萌發率及之后的出苗率提高到90%左右，育苗時間縮短了一半”。項目的科研成果“七葉一枝花種子快速繁育技術”也在之后榮獲2016年度湖北省技術發明獎三等獎。

張鵬（左三）指導學生實驗

同時，張鵬也積極推進重樓內生菌的研究工作，先后承接了國家自然科學基金面上項目“可培養內生菌與七葉一枝花品質的相關性及促進機理研究”和中央專項科研基金項目“七葉一枝花可培養內生細菌的多樣性分析”，從內生菌與重樓的道地性關系、內生菌對重樓生長和品質的作用以及產重樓皂苷內生菌資源方面開展了一系列工作。在國家農業科技成果轉化資金項目等支持下，張鵬還開展了內生菌的生防應用，其中利用內生菌生物防治草莓灰霉病、炭疽病的應用成果，作為科研成果“設施草莓新品種選育及安全高效生產關鍵技術應用”的主要內容之一，獲得2015年度湖北省科技進步獎二等獎。

校、院級領導給予的大力支持，輔以張鵬的不懈努力，在2018年，張鵬自行創立的“藥用植物內生菌資源開發與應用”科研團隊正式成立。該團隊的建立標志著張鵬在堅持藥用植物育種和人工栽培技術的研究外，藥用植物內生菌研究方向也迎來了成果，并得到了校方的認可與重視。喜悅之外，張鵬更希望將藥用植物及微生物的互促價值做進一步的推廣與應用，“自然界中植物的生長過程在本質上是植物和微生物不斷作用、協調以致共生互促的過程，且許多植物的成熟形態其實就是植物與微生物的共生體形態。許多藥用植物種子萌發困難，生長周期也很長，也是在這個過程中與微生物互作共生才形成道地藥材”。

事實上，許多藥用植物都已實現了人工種植，且大多使用的都是組培繁育的無菌苗，但由于缺乏微生物的有效刺激，導致植株中藥用物質含量下降，只有中藥的形，沒有中藥的魂。因此，利用內生菌促進藥用植物的種子萌發，基于內生菌與藥用植物的道地性關系以及內生菌對藥用植物的生長和品質的影響，在藥用植物栽培過程中添加內生菌，保障和提升中藥植物的品質，從而利用內生菌改良藥用植物的人工種植技術應該是后期的一個主要發展方向。迄今，張鵬及其團隊已與多家公司合作開展內生菌制劑的大田施用試驗，以及相關菌劑的開發。

科研之外，張鵬還是一名卓越的教育從業者。每年兩門理論課，一門通識課，以及一門實驗課，還兼任專業教研室主任和校級教學督導，從教期間出版教材2部。這些工作強度無疑都是有壓力的，但張鵬卻樂在其中，“我特別享受與人聊天分享的過程。以聊天的方式上課，分享我掌握的課本知識和科研信息，每當學生因為這種分享而有所收獲，我就很開心。我也會不斷更新自己的知識庫，這樣既提升我的教學能力、也助力我的科學研究，正所謂‘教研相長’。”張鵬積極把自己的科研和教學相結合，指導本科生參與課外科研訓練并獲得國家級、省級獎項十余項。

“我覺得植物、微生物與人類真的是息息相關、相互依存，藥用植物和微生物不管是在理論上還是實際應用上都具有很大的價值，都是寶貝。”彼時壯志滿懷的青年經多年探索已成長為一名滿載成就感和幸福感的藥用植物學和微生物學專家。未來，張鵬表示：“藥用植物和內生菌資源開發以及利用內生菌改良藥用植物種植技術肯定還是主要方向，但我會以實際應用的角度來調整自己的科研課題。”他已開始為之后的應用量產工作制訂詳盡的規劃，扎根自然，不忘初心。