某些材料在种子萌发和幼苗早期对环境湿度变化特别敏感,这种敏感期可能只有几天甚至几十个小时,在此期间的环境经历会被记忆影响,后续抗病性表达。
验证方案:设计一个实验,在幼苗不同发育阶段施加不同的温湿度处理,统一接种,观察抗病性差异。
但问题又回到了原点:如何精确控制环境呢?
林听淮的目光又落在了那几个老旧的培养箱上,突然!她有了主意。
如果无法精确控制整个环境,那就控制微环境。
她找来一个大约鞋盒大小的箱子,箱子内可放置十株幼苗,箱盖上打孔连接导管,通过调节经过的流动水水温来控制箱内温度,湿度通过放置不同浓度的盐水培养基来调节。
这是个土办法,但原理上是可行的,更重要的是…可以轻易地制作几十个小箱子,同时进行多组处理。
说干就干!
林听淮开始动手切割有机玻璃板,用硅胶密封接缝、打孔、连接导管,这些手工活在前世时她经常干,所以现在做起来,也算是得心应手。
凌晨两点,孟祥瑞因忘记东西回到了实验室,看到林听淮在昏暗的灯光下忙碌着,周围堆满了各种材料和工具。
他震惊道:“听淮,你这是…”。
“孟师兄,我想到了一个验证方法,虽然简陋,但能看出趋势!”林听淮抬起头,眼中闪烁着兴奋的光芒。
她简要地解释了自己的设计和假设。
孟祥瑞越听越惊讶,这个想法不仅大胆,实验设计巧妙,还能用最简单的设备去解决最复杂问题!
“需要我帮忙吗?”
“先不用师兄,你已经连续熬了好几天了,先回去休息吧。我先做一批试试,如果可行,明天咱们再一起完善。”林听淮回道。
孟祥瑞最近几天,无论是身体还是心灵确实已经是疲惫不堪了,他点了点头:
“你也别熬太晚了,注意身体。”
他离开后,林听淮继续埋头工作。
凌晨四点,二十个小人工气候箱制作完成,她挑选了107号、92号这两份问题最突出的材料,每种材料设置5种处理,每个处理3次重复,每个重复十株幼苗,播种标记安置到不同气候箱中,调节温湿度。
当最后一粒种子播下时,天已经蒙蒙亮了。
林听淮瘫坐在椅子上,感觉全身骨头都散了架,但她脸上露出了这些天来第一个轻松的笑容。
现在只需要等待七天统一接种,再等七天后,就能得到初步的答案。
她扶着墙,颤颤巍巍地走回了宿舍,倒在床上就睡着了,连外套都忘记了脱。
第二天早上八点,孟祥瑞准时来到实验室,推开门看到实验台上整齐排列的二十个小型人工气候箱时,他整个人愣住了。
二十个箱子上,整齐地贴着详细标签,标明材料编号、处理组别、温湿度设置,箱内刚播下的种子还看不出什么,但整个装置的严谨程度已经令人惊讶。
这…竟然是一个晚上做出来的吗?孟祥瑞难以置信。
他仔细检查了这些简陋但精巧的设备,发现这些设备虽然粗糙,但基本功能却很完善。
温度通过循环水控制,精度大概在1°左右,湿度通过饱和盐溶液调节,虽然不能精确控制,但能形成明显的湿度梯度。
更重要的是,这个实验设计直接就能验证林听淮的假设:不同发育阶段的环境经历是否影响抗病性?
孟祥瑞心情复杂,一方面为林听淮的创造力和行动力感到钦佩,另一方面又担心这是一次徒劳的尝试。
毕竟用如此简陋的设备验证如此颠覆性的假设,这听起来就不太可靠。
但他没有打扰正在休息的林听淮,而是开始了自己的工作。
他决定同时进行另一项验证,用所里最好的恒温恒湿箱,严格控制条件,重复第五批实验,看看能否得到稳定的效果。
七天时间里,两人各自忙碌着。
林听淮每天花大量的时间去监控那些小型气候项目,微调条件,记录幼苗生长状况;孟祥瑞则在高级设备上重复实验,每个参数都精准控制。
这期间,所里的议论从未停止,甚至因为林听淮那些古怪的实验装置而愈演愈烈。
“天呐新来的竟然用一堆玻璃盒子做实验,是在过家家吗?也太乱搞了吧。”
“要我说,他们组这次真没办法了,赶紧换材料吧,在这儿磨叽什么?”
这些话飘进孟祥瑞耳朵里时,他第一次为其他人的讨论感到愤怒,但他只能忍住,只是更专注于手中的工作。
终于又熬到了第七天接种日,林听淮将二十个组幼苗转移到标准培养箱,统一接种病原菌,接种后又放回各自的气候箱内,继续环境处理。
直到又过了七日,病情调查日。
林听淮一夜没睡,早早地来到实验室,打开小气候箱看到幼苗上的病斑分布时,心脏几乎停止了跳动…
第45章
差异规律太明显了!她快速地记下数据。
107号材料:
第一组:萌发期(高温高湿), 病情指数8~12,高抗;
第二组:萌发期(低温低湿),病情指数45~50, 高感;
第三组:幼苗早期(高温高湿),病情指数22~28, 中抗;
第四组:幼苗早期(低温低湿), 病情指数38~42, 中感;
第五组:标准对照组,病情指数25~30,中抗。
92号也显示出类似的规律,只是敏感阶段和响应方向不同。
林听淮拿着数据的手止不住地颤抖,她反复核对着数据,直到确认没有记录上的错误后,她猛地冲出实验室,直奔孟祥瑞的办公室。
“孟师兄!”她根本顾不上敲门,直接推门而入。
孟祥瑞正在整理实验数据,看到林听淮满脸通红地跑进来, 气喘吁吁,吓了一跳:
“怎么了怎么了?出了什么事?”
“我的实验数据…”林听淮将记录本拍在桌上。
孟祥瑞接过记录本快速浏览着, 他的表情从最初的困惑到震惊, 最后凝固成难以置信。
“差异太显著了!你确定操作没有问题吗?接种均匀吗?菌液浓度一致吗?”他猛地抬起头来。
“每个材料试验,我都做了三次重复,每次结果都一致。”林听淮激动地说。
“孟师兄,真的是温湿度!是特定发育阶段的温湿度经历, 影响了抗病性基因的表达。”
孟祥瑞站起身,在办公室来回踱步:“这结果太震撼了。如果属实,那将颠覆植物抗病性研究的基本认知!”
“走, 去实验室!我要亲自看一看。”
两人迅速回到实验室,孟祥瑞仔细检查了每一株幼苗,亲自评估了病情指数,结果与林听淮的记录基本一致。
“我的天….,原来是这样。原来是我们一直忽略了环境的时间维度…”他喃喃道。
“不只是时间维度,还有发育阶段的特异性!107号材料对萌发期环境特别敏感,而92号材料则是对幼苗早期环境更敏感。
并且材料的敏感方向也不同。高温高湿对107号是正向的,增加了抗性,但对92号却是负向的,降低了抗性。”
孟祥瑞沉默了很长时间,最终缓缓开口:“这个发现太大了,我们不能自已继续,必须马上向陈组长汇报。”
陈组长看完林听淮的实验数据后,也陷入了长久的沉默。他的手指无意识敲击着桌面,眼镜后的眼睛眯成一条缝,连在他脸上常规的笑容也落了下来,这是他在深度思考时的习惯。
“温湿度…特定发育阶段…。”他重复着这些关键词。
“小林同志,你知道这意味着什么吗?”
林听淮点了点头,又摇了摇头。
“这意味着我们几十年来建立的植物抗病性鉴定体系,存在根本性的盲点。我们总认为标准条件下评估的抗性是材料的固有属性。
但如果抗性表达强烈依赖于早期的环境经历,标准条件这个概念本身就成了问题。”陈继平缓缓地说。
他站起身来,走到窗前,看着外面的实验田:“这意味着,我们评估出来的高抗材料,可能在农民的田地里因为天气变化而变成了低抗,而淘汰的低抗材料,在某种气候条件下反而表现良好。
这意味着我们需要重新思考抗病性鉴定的整个模式。”
他转过身,目光锐利。
孟祥瑞和林听淮都没有说话,因为陈继平的这番话将他们隐约感受到的震撼明确化了。
“但这个发现太具有颠覆性,我们需要更多的证据,更严谨的实验,更大规模的验证,否则学术界不会接受,同行更不会认可。”陈继平话锋一转。
“我明白,我的实验很简陋,样本量也很小,只能算是初步探索。”林听淮说。
“不,你的实验设计很巧妙,用最简单的设备解决了最复杂的问题,这本身就是科研能力的体现。
但现在我们需要升级,用最精密的设备、最严格的控制以及最大的样本量来验证你的发现。”陈继平难得露出赞赏的笑容。
…验证这个猜想并不容易,首先需要设计严谨的实验控制,从种子吸水到接种后的每个环境参数,需要精密的设备、严格的监控和大量的重复。
更棘手的是,所里的资源已向项目倾斜很多,再申请新设备几乎不可能。用现有设备进行如此精细控制,难度极大。
豁出去了!
陈继平走回办公桌,拿起电话:“设备科吗?我是陈继平,我们需要调用三台高精度人工气候箱,就是刚从德国进口的那批,还需要一批温湿度自动记录仪,精度要最高。”
放下电话,他再次看下两人:“从今天开始这个项目升级为重点验证项目,我亲自负责,你们是具体执行人。
我们需要在3个月内完成至少十种材料,五个发育阶段,三种温湿度变化的系统验证,工作量很大,有问题吗?”
“没有。”两人异口同声道。
陈继平的支持让项目得以全面升级,但在所里也引起更大关注和争议。
高精度人工气候箱是整个所里最先进的设备,通常只用于最重要的国家项目,现在被调用来验证自学成才的新人提出的离经叛道猜想,自然引来了诸多不满。
最先发难的是三组组长张广林。在全所月度汇报会上,他直接质疑道:“老陈,听说你们组在搞什么环境记忆影响抗病性的研究?还要用那几台刚引进的德国气候箱,是不是太浪费资源了?”
陈继平组长早有准备,他平静地回应张组长:“老张,科研探索本身有风险,如果验证成功,将是我国在植物抗病性研究领域的重大突破。即使失败,我们也能排除了这个可能性,为后来者提供经验。”
“探索也要讲基本法吧!一个新人提出异想天开的想法,你们就动用全所最好的设备去验证,这就是哗众取宠!”张广林毫不退让。
会议室内一片寂静,所有人都看向陈继平,也看向坐在后排的林听淮。
林听淮脸上发烫,但她强迫自己抬起头,迎向那些目光。
陈继平笑了笑,语气温和:“广林,科学史上有很多重大发现,最初都被认为是异想天开,达尔文的进化论、孟德尔的遗传规律、爱因斯坦的相对论…。如果只允许符合常识的探索,那么科学又怎么进步呢?”