康乐在实验室。 

■本报记者 韩天琪

2018年年初，中国科学院杰出科技成就奖揭晓，中国科学院院士、中国科学院动物研究所研究员康乐获得殊荣。

康乐将基因组学研究和生态学问题有机结合，以飞蝗为研究模式，围绕种群暴发成灾机制等世界难题，取得系列重大突破性进展，成为了国际上生态基因组学研究的主要开拓者。

他领导的研究团队阐明了飞蝗在世界范围内的起源、扩散、种群遗传和适应性分化机制，揭示了植物营养等生态因子在种群暴发成灾中的作用机制，改变了传统认识，为我国绿色农业战略实施作出了基础性贡献。

之所以能取得这样的成就，康乐认为，在科学研究中要有长期坚守的精神。

成长在中科院的三十年

与很多科学家在不同科研单位学习、工作的成长轨迹不同，康乐从1987年进入中国科学院读博士至今的整整三十年，都是在中科院度过的。

“从博士研究生一直到院士，我的整个学术成长道路都是在中科院完成的，我非常感谢中科院对我的培养。”康乐说。

1990年取得生态学博士学位，2011年当选中科院院士，2017年获得国家自然科学奖二等奖。三十年的学术积累，康乐却直到2017年才参评中科院杰出科技成就奖。对于他来说，学术的积累是持续不断的，而奖项的参评却要合适的时机。

“我在科学研究的过程中，有一个逐步、客观分析自己科学研究水平和成果的认识过程。”因对自己不断提高要求，康乐始终认为要在科研成果更成熟的时候再去申报奖项。“我申报杰出科技成就奖的一个重要目的，就是接受同行检验。”康乐说，这是对自己在中国科学院三十年工作的一个阶段性总结。

在兴趣与国家需求间找到平衡点

相比于同时获奖的其他个人和集体，康乐的研究领域看似十分“不起眼”。就连康乐自己都笑称，昆虫学与人类健康、高性能计算、航空航天等学科相比，实在是非常小的、经典而又弱势的基础学科。

但就是这样一个“小”学科，却与我国和世界的经济发展密不可分，在某种程度上，对人们的生产、生活和国民经济的发展都有重要作用。

蝗灾在人类历史上是与旱灾、涝灾并列的三大自然灾害之一，对人类生存和农业生产影响相当严重。虽然进入现代社会，城市和发达地区环境变化很大，蝗灾已经不是什么问题了，但在我国的广大草原、农区、滨海湖区等地，蝗灾还是经常发生。“蝗灾过去常常伴随着饥馑和社会动荡。”康乐认为，即使到今天，蝗灾依然还是人类发展过程中的重要问题。

如果说国家需求是促使康乐走上蝗虫研究的外部因素，那么真正支持他坚持下来、取得杰出科研成就的则是他内心的兴趣和热爱。

“我大学读的是植物保护专业，虽然每次考试成绩都是植物病理学比昆虫学的得分高，但我就是喜欢昆虫。”凭借着对昆虫浓厚的兴趣，康乐在上大学期间就经常观察蝗虫，利用教学实习的材料在课余时间进行观察、测量。

正是在兴趣与国家需求间找到了平衡点，康乐的研究得以从内部动力和外部支持两个方面得到了保障。“两者的结合让我能把这个工作做得更好。”

时刻追踪学科研究前沿

虽然昆虫学是 中的一个经典学科，而蝗虫灾害问题也是一个古老的科学问题，但实际上，全世界从事这方面研究的人数在逐渐减少。鉴于这种研究环境，康乐面临的一个最重要的问题是如何从这种古老、经典的学科和问题中推陈出新，不断用新的、现代的手段来解决学科中的问题，同时还要不断引领学科方向。

上世纪90年代初，分子生物学是 领域的研究热点，康乐开始思考能否用分子生物学的方法回答生态学的问题。“那时我的研究方向从生理生态学转向分子生态学的研究，但是这些尝试都不是十分成功，仍然没有解决我内心想解决的因果关系问题，仅仅还是用一个相对精确的方法来回答一些模糊的问题，在哲学上还不能解决证伪的问题和因果的问题。”

1999年，随着人类基因组计划的实施，基因组科学开始发展起来。康乐又开始关注基因组科学对生态学发展的作用。“建立起二者的联系在当时看来是一个太大的挑战了。”就是这样的机缘，让康乐以功能基因组为突破口，找到解决“因果关系”问题的钥匙。

在这样的思路指引下，康乐及其团队于2004年发表了世界第一篇蝗虫群聚型和散居型之间基因表达差异的文章。这篇文章奠定了生态基因组学这个新的研究方向，成为了生态基因组研究的基石性文章。

随后，康乐团队自己设计了DNA芯片，这个芯片大概包括了来自蝗虫的一万条基因。“有了芯片就有了研究平台，可以检测到当环境变化时基因在不同时间、温度、种群密度等等条件下的表达变化。”通过这种基因芯片的研究，蝗虫的种群型变因果关系最终得以揭示：嗅觉感受基因和多巴胺代谢途径参与了蝗虫聚群行为的调控。

在揭示了这样的因果关系后，蝗灾治理就可以使用行为调节剂来阻止蝗虫的群聚承载，从而替代高污染的杀虫剂。“治蝗变得绿色且环境友好了。”康乐说。

把蝗虫研究发展为生物医学模型

经过长期的研究和探索，康乐发现了蝗虫研究对人类健康的重要作用。

“多巴胺代谢是调控人类和动物的高级神经活动。在研究中，我们联想到群聚型的蝗虫非常像人在游行和集体活动时的行为状态，散居型蝗虫有点像自闭症和抑郁症患者的行为状态。”这启发康乐团队将研究方向转移到人类疾病领域。

人类的许多疾病，如阿尔茨海默症、抑郁症等都与多巴胺合成障碍有关。“在这些病症中，结构基因都没有改变，而是基因的表达调控和重要神经递质的合成出问题了，这是完全能够干预和治愈的。”康乐的研究不仅应用到了蝗虫的治理上，并且有望开始造福人类社会。

随着社会的发展，农业害虫问题可能慢慢不太突出了。“未来我想把蝗虫发展成为一个研究人类疾病的模型。”康乐说。其原因是，“我们要顺应国家的战略需求，也要顺应国家战略需求的转变。”

在康乐未来的研究计划中，蝗虫在低氧、麻醉状态下的研究和蝗虫的营养代谢问题将占据重要位置。“这些问题在生物医学中很重要，但缺乏必要的模型系统。将蝗虫研究发展成为生物医学模型，研究人类相关疾病和健康问题应指日可待。”