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穆罕默德·萨比尔（左）和高学文在观察培养皿上的芽孢杆菌。

阿丽莎·吉迪功坤在实验室做实验。

高学文（左）正在指导纳齐娅·伊什法克做实验。

本文照片均为受访者供图

图由AI生成

海南三亚崖州湾科技城，南京农业大学三亚研究院的实验楼里，一排培养皿安静地躺在恒温箱中。取出一排，拿起接种环轻轻划线，皿底的琼脂上，肉眼可见的芽孢杆菌菌落开始生长蔓延。

照料这些微生物的，是三张外国面孔：巴基斯坦姑娘纳齐娅·伊什法克，巴基斯坦小伙穆罕默德·萨比尔，泰国姑娘阿丽莎·吉迪功坤。他们是南京农业大学植物保护学院二级教授高学文的博士留学生，去年9月入学，要在这片中国最南端的科研热土上开展4年研究工作。

番茄、芒果、水稻——3个人研究的热带作物各不相同，笔记本上写的却是同一件事：怎么用有益微生物替代或部分替代化学农药，研发针对热带作物病害的绿色防控技术和产品。

探寻绿色方案

纳齐娅今年30岁，硕士毕业于巴基斯坦费萨拉巴德农业大学农学专业，研究方向是小麦抗旱。在巴基斯坦，干旱频发、温室效应加剧，农民大量依赖化学农药控制病虫害。“化学农药的过度使用已经造成严重的环境和健康问题。”纳齐娅说，“我希望通过这里的研究，找到替代方案带回去。”如今来到崖州，她的研究方向从小麦转向番茄、从农学跨进植物病理学。

另一间办公室里，萨比尔对化学农药的忧虑来自更日常的观察。他今年33岁，老家在巴基斯坦信德省海得拉巴市，那里也种芒果、小麦，干旱频繁，全球变暖的冲击猛烈。“温室气体排放导致降水模式改变，病虫害发作频繁而且严重。农民唯一的办法就是加大用药量，药不管用了就换更猛更毒的药，恶性循环。”萨比尔在巴基斯坦是一名政府农业技术人员，读博前一直在田间地头工作。

阿丽莎的出发点稍有不同。她本科就读于泰国孔敬大学，硕士在卡色萨大学攻读植物病理学，毕业后进入泰国农业部水稻司。水稻是泰国的重要作物，细菌性病害传播快、防控难，化学农药又收效甚微。“作为植物病理学研究者，我有责任去寻找新的解决办法。”阿丽莎说。

泰国政府为农业科研人员提供海外留学奖学金，阿丽莎通过江苏省农业科学院一位专家的牵线，联系上了在芽孢杆菌生物防治领域深耕的高学文教授。3位博士去年来到海南，三条路从两个国家出发，最终在崖州湾交汇。

番茄、芒果和水稻

高学文今年61岁，从事芽孢杆菌生物防治研究已近30年。

芽孢杆菌是一类应用广泛的有益细菌。自1996年留学回国到南京农业大学做博士后起，他就专注于这类微生物的研究，从中筛选出可以抑制植物病原菌、促进作物生长的菌株，开发成生物农药和生物肥料。

“海南高温高湿，病虫害发生频繁，三天打一次药的情况并不少见。打得多了，残留易超标，抗药性也跟着上来，形成恶性循环。”高学文说，“开发生物农药、生物肥料，是国家农业绿色发展和减肥减药目标的重要方向，也是我们实验室的核心工作。”

3位博士生的研究课题，都建立在生防细菌菌株资源发掘上，但各自切入的角度不同。

纳齐娅研究番茄。她从番茄的根际和叶面分离有益细菌，同时调用实验室多年积累的菌株库，其中有来自青藏高原、南极和深海的特殊环境菌株，检测它们在高温、高盐、强紫外等极端环境下的耐受能力和抑菌活性。她的目标是筛选出最优菌株，再将多个菌株按一定比例组合成“合成菌群”，最终开发成可在田间施用的环保型生物农药。

“单一菌株功能有限，合成菌群能优势互补。”高学文解释，这是国际上新兴的植物微生物组技术。高学文团队在微生物组的研究方面主持了国家重点研发计划项目，最近刚刚在一国际微生物学界知名杂志（Cell Host & Microbe）上发表了研究论文。

萨比尔把目光放在芒果上。三亚拥有40多万亩芒果园，全海南超过100万亩，炭疽病和细菌性角斑病是两大顽疾。萨比尔的研究对象是芽孢杆菌释放的挥发性有机化合物（VOC），这种气态小分子无需与病原菌直接接触，就能穿过空气抑制其生长，同时激活植物自身的免疫防线。