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张广学(中国科学院院士)

张广学(1921年1月31日2010年2月24日),昆虫学家,回族,山东定陶人,1946年毕业于中央大学农学系,中国科学院动物研究所研究员。张广学将中国蚜虫记录从148种推进到1000余种,发表9新属224新种,利用系统演化理论和支序分类学方法突破蚜虫11科分类系统,建立了13科系统研究世界斑蚜科属间系统演化,创立4亚科分类系统,首次证明中国植物界的科级、属级分别与蚜虫的属、种级平行演化,提出杂草蚜虫演化为作物害虫进而演化为世界危险害虫生物型的重要事实和论断,最早提出以基地非耕种指数、生态自然调控机制和生物多样性作为评选马铃薯无病毒原种基地的首要条件,并提出综合防治蚜传病毒方法,首次确定了当归麻口病的病因及用种苗包衣剂防治办法。1991年当选为中国科学院院士。 [1]

张广学,1921年1月31日出生于山东省定陶县农民家庭,少年时代,由于营养不良,体质太弱,不能直立行走,全靠母亲照顾。为了找到适合自己的成功之路,他先是恢复了直立行走,后考入中央大学农学系。

张广学在大学期间,除了学习外,还参加抗日救国宣传活动,思想进步很快。1946年,大学毕业,获学士学位。1946年在四川遂宁农业改进所遂宁棉厂工作,任技佐。1947年调至北平农业部棉产改进处,从事棉花害虫防治工作;1948年与北平研究院昆虫研究室合作研究棉蚜,在朱弘复的指导下,张广学在原来基础上开始了蚜虫学研究。当时国内蚜虫标本、文献廖廖无几,经费、条件十分有限,只有钟铁森与他一同工作。

1950年,调到北京农业部棉产改进处,在冯泽芳领导下从事棉花害虫防治工作。一年后调到中国科学院动物研究所,由朱弘复指导从事蚜虫学的系统研究。历任中国科学院所属实验生物所、昆虫研究所、动物研究所助理研究员、副研究员、研究员。

1984年起,先后任北京昆虫学会秘书长、中国昆虫学会理事、常务理事、《昆虫学报》副主编、《昆虫知识》主编。1985年起先后任中国植物保护学会第四、五届常务理事、第六届副理事长,国家科委发明评选委员会审查员。

1986年任博士生导师。1991年当选为中国科学院学部委员(院士),同年任中国科学院动物研究所学术委员会主任。1998年任中国昆虫学会理事长。

2010年2月24日21时整,张广学因病医治无效,在北京中关村医院逝世,享年89岁。 [2]

张广学是世界著名的昆虫分类学家和作物病虫害防治专家。半个多世纪以来,张广学系统地研究了蚜虫学,在系统分类、生物学、系统发生演化理论和害虫综合治理方面取得了重大研究成果。

1、系统研究蚜虫学,将中国蚜虫记录从148种推进到1000余种,占世界已知蚜虫总数的四分之一;发表9新属224新种。率先利用数值分类、细胞分类和胚胎特征进行蚜虫分类;基于胚胎和胚胎毛序演化规律,研究世界斑蚜科属间系统演化,创立4亚科分类系统。 [3]

2、首次证明中国植物界的科、属级分别与蚜虫的属、种级平行演化。对国际权威R. A. Mordvilko的蚜虫生活周期型的演化理论提出了重要修订。1983年出版专著《中国经济昆虫志同翅目:蚜虫类》被国际同行推荐为东亚蚜虫鉴定的重要用书。

3、最早提出以基地非耕种指数、生态自然调控机制和生物多样性作为评选马铃薯无病毒原种基地的首要条件,并提出综合防治蚜传病毒的方法,改进了国际先进技术,使马铃薯产量增加了50%。

4、首次确定了中药材当归“麻口病”的病因,研制的当归种苗包衣剂防治“麻口病”效果达98%,创造了筒式栽培法和一整套优质丰产综合栽培技术,解决了当归人工栽培中的三大难题,使特等、一等当归单位生成率由原来的5%提高到57%,累计推广7.9万亩,总计纯收益3.2千万元,使上千户农民走上脱贫致富之路,并对当归种苗包衣剂不断改进制成“根保”,在小麦和玉米上实验成功,在华北、西北和东北等地推广,使小麦增产达15-30%。 [5]

5、对国际权威R. A. Mordviko的蚜虫生活周期型的演化理论提出了重要修正,提出俄罗斯麦蚜和冰草麦蚜是由同寄主全周期的杂草演化而来的小麦害虫;结合地球史和生物史提出在演化关系上多食、广布型的棉蚜,应是寡食性分布型的大豆蚜的祖型,在国际上产生深远影响。先后出版《我国棉蚜及其预测预报》《中国棉花害虫》《棉虫图册》《棉花害虫的综合治理》等专著,在辽宁省朝阳建立万亩棉田自控棉蚜样板。提出植物能够并且应当作为生物防治因素加以利用的“相生植保”新思路,并指导创制新疆棉蚜生态治理技术,获得大面积推广应用。 [6]

6、张广学领导的研究组通过实验证明:两个近缘的异寄主全周期型物种棉蚜和大豆蚜,在其共同的第一寄主鼠李上,于自然界可以偶然杂交;在实验条件下,易于杂交。且棉蚜()×大豆蚜()和大豆蚜()×棉蚜()两组合的后代,却只能在其亲代母蚜的第二寄主上生活,其形态也与亲代母蚜相似。两杂交种都能营与亲代母蚜相同的异寄主全周期生活。同样证实了二者杂交的季节隔离、杂交的生境隔离和杂交的生殖隔离。故认为二者仍是独立的物种。结合地球史和生物史提出在演化关系上多食性、广布型的棉蚜应是寡食狭分布型的大豆蚜的祖型。

数值分类及支序分类

20世纪70年代,张广学在中国首例将数值分类法应用于蚜虫研究所得结果与传统分类方法的结果相符合。他提出,其不相符者有可能作为改变蚜虫分类学地位的启示,并提出它可以检验近缘物种的亲缘程度,很有应用前途。80年代,张广学利用系统演化理论和支序分类学方法,突破传统的11科分类系统,建立13科分类系统,澄清了国际上科间及亚科间的混乱现象,发现了从大蚜族Lachnini向长足大蚜族Cinarini过渡的口器类型;对长期争论的大蚜科的演化位置,提出大蚜科是相对进化单元的有力证据。

染色体分类

张广学改进实验方法得出99种蚜虫核型,其中71种为首次报道。绘制的核型模式图,总结了45类基本核型;提出最原始的蚜虫染色体数目可能是中间类型并朝两个方向演化。他根据蚜虫核型染色体带型研究,提出萝卜蚜从蚜亚科转隶于长管亚科的细胞学证据;根据声蚜属的独特核型参考其形态学上独有的发音刺和发音网,提出应把声蚜属提升为亚族级阶元。他还提出桃粉大蚜属应提升为族级阶元。核型特征还支持前人把分隶于不同亚科的两个属Tinocallis和Therioaphis改隶于同一个族。 [7]

蚜虫及其寄主植物关系

张广学研究中国293种瘿绵蚜科、斑蚜科和大蚜科蚜虫及其寄主植物关系时发现,中国这3科蚜虫的物种数占世界已知数的24.2%,与中国植物属数占世界已知数的24.5%相对应。同时中国3科蚜虫的属数占世界已知数的55%,恰与中国植物科数占世界已知数的56.9%相接近。表明中国蚜虫的属级、科级演化分别与植物科级与属级演化阶元是互相对应的。

对蚜虫生活周期型演化的新见解

张广学对国际权威R.A.莫都勒库(R.A.Mordvilko)的蚜虫生活周期型的演化理论提出了重要修正。

国际间多数蚜虫学家认为,棉蚜(Aphis gossxpii Glover)是失去第一寄主和两性世代的不全周期型。经多年研究,张广学用实验方法证明,不全周期的生活可以引导棉蚜产生体色和食性各异的两个不全周期的生物型;首次发现棉蚜还有3个异寄主全周期的生物型:花椒--棉、瓜生物型;石榴--棉、瓜生物型和鼠李--棉、瓜生物型。根据古生态学、古植物学和化石资料分析,他推断棉蚜的生活周期演化起源于新生代第三纪,提出花椒--棉、瓜生物型较另二个型更原始。

张广学对莫都勒库(Mordvilko)关于蚜虫生活周期型演化学说用图解方法提出修正。

他认为,冰川来临等大气候变化不是不全周期生物型产生的唯一原因,小气候变化才是重要原因;异寄主全周期生物型不是蚜虫生活周期型演化的终结,随着新寄主的获得,将会演化为另外的同寄主全周期型,并进一步演化为别的异寄主全周期型,如此循环。如果产生两个生物型间繁殖隔离,则伴随的便是新种产生;如果不产生繁殖隔离,则一个种内可以有几个不同的生活周期型存在。 [8]

张广学一生热爱祖国,献身科学事业;他治学严谨,淡泊名利,学识渊博,做人光明磊落,为后辈学者树立了很好的榜样。(中国科学院) [2]

张广学院士为沈阳师范大学的发展建设、为动物学科的人才培养和发展建设做了大量工作,取得了可喜的成果。最为可贵的是,张院士在校工作期间,把全部的工资都捐出作为学生奖学金,实际上自己没有拿一分钱。张院士在留给我们丰厚的科研成果同时,留给我们一分重要的精神遗产,令我们肃然起敬,为我们的人生道路指引着方向。(沈阳师范大学) [9]

获得首届北京国际博览会金奖;

第四届全国发明展览会金牌奖;

全国科技大会重大科技成果奖;

国家科技成果一、二、三等奖各一次;

中国科学院科技进步一等奖五次;

1989年被评为全国先进工作者;

1996年获得香港求是科学基金会颁发的“求是奖”;

被授予国家级有突出贡献的科技专家称号。

1991年获国务院特殊津贴。 [5]

1984年起先后任中国昆虫学理事、常务理事、《昆虫学报》副主编、《昆虫知识》主编

1985年任中国植物保护学会第四、五届常务理事、第六届副理事长

1985年任国家科委发明评选委员会审查员

1986年国务院授予博士生导师

1991年当选为中国科学院学部委员(院士);同年任中国科学院动物研究所学术委员会主任

1998年任中国昆虫学会理事长、名誉理事长

1999年任贵州大学、山东农业大学和河北大学兼职教授

2002年任沈阳师范大学兼职教授 [10]


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