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经典化学生态学,不过时,不浅显

已有 782 次阅读 2023-8-28 12:03 |个人分类:学科方向讨论|系统分类:观点评述

随着科学的发展,学科方向内热点研究问题不断的改变,我们有时会不断的去重新定义学科名称。对于我的研究方向,化学生态学,它从一开始以化学和生态学结合开成形成,一直是研究热门,它的应用—信息素引诱剂等作为生物农药为全球绿色生态农林业的发展做出了重要贡献。时光流逝,随着老科学家的陨落,以化学、生态学和行为学为基础的化学生态学被加上了一个经典二字,与新兴的分子化学生态学相区别。何为分子化学生态学?通常理解为对经典化学生态学研究中鉴定分析的挥发物成分,开展嗅觉感受和神经编码机制研究的学问,后者更是被有的学者称为神经生态学。经典化学生态学半个多世纪的发展,积累了充分的信息素化学成分资料。数万种天然挥发物成分,都有对应的分子化学生态学研究内容,于是分子化学生态学成为了新的热门。

化学生态学,分支成为了经典化学生态学和分子化学生态学,在一开始,前者被认为是后者的重要基础。

随着全世界各种重大害虫化学信息素及其与植物挥发物协同作用的完全鉴定。经典化学生态学新的研究热门对象从农林业害虫更多的转向了模式昆虫、卫生害虫、社会昆虫,或者新奇生态互作关系。在国内,原来的参与化学生态研究的化学家们,也纷纷转向了农药、医药方向。新的化学专业毕业生,也不愿意从事价值微小的信息素合成工作。而在国外,顶尖的信息素合成鉴定化学家们,纷纷老去。似乎整个经典化学生态学研究进入了一个没落阶段。

国内众多从海外回国的化学生态学者只有少部分是从事经典化学生态学研究的,并且都以从事有机化学方向为主。经典化学生态学由于涉及微量分析、全合成要求的有机化学,许多生物生态学家很难跨专业去从头学习。国外的化学家们跨到生物生态学专业,并与生物生态学家们形成合作,很多时候这是不公平的,化学和生物生态学对研究智力贡献的要求是有明显差异的。尽管如此,在科学合理(贡献不只承认唯一单位)的考核机制下,产生了许多经典化学生态学化学家。他们合成的信息素标准品,几乎帮助了全世界从事经典化学生态学研究的生物生态学家们。可惜,有合作精神的化学生态学化学家们本来就少;一代人对科学的纯粹追求在国内外都有着变化,随着从业人员增多,经费越来越少,考核分配势在必然;经典化学生态学就在这对学科交叉合作不利的竞争环境中,越来越没落。在国外从事经典化学生态学化学工作的海归回国时,经典化学生态学只回来了一只脚。通过商业交换形成的不稳定合作中,合成信息素标准品,已经成了用钱可以购买的“便宜的、简单廉价劳动”,从事学科交叉研究的生物生态学者越来越少。许多不准确的信息化合物鉴定工作越来越普遍,仅靠谱库定性关键化合物的研究在国内外刊物司空见惯。在这背景下,中国经典化学生态学研究,也跟着没落,最后几乎少有生物生态学家能成功开展新信息化合物相关的研究。哪怕在后来分子化学生态发展到与国际同一水平之机,其中的关键结构没有任何新化合物出现,是真的仅有简单结构起作用,还是对至少有协同作用的新化合物无可奈何,不得而知。随着审稿化学专家减少,生物生态学跨专业审稿,放过的不准确经典化学生态学研究论文越来越多。导致后来的研究者几乎不再遵守原来的经典化学生态学研究逻辑。甚至用分子生物学,注释基因的思路来对待小分子化合物定性(也就是上述的谱库检索定性),严重抛弃了,验证和对比分析的逻辑。整个经典化学生态学研究,越来越被“污名化”,它被可悲的贴上了简单、过时、肤浅的标签。生物生态学家们开展的经典化学生态学研究成果,在面对生产需求时,“效果”越来越差,“信息素无用”的论调在整个害虫绿色防控技术中盛行。几乎要毁掉一个前辈们艰难形成的信息素生物农药方向。直到目前所有信息素相关企业的发展远远落后于同性质的其他行业。

进入2000年后分子生物学和神经生物学研究技术飞速发展,随众多海归学者传入国内,国内的化学生态学在几年内迅速的转向了分子化学生态学方向。共通的生化生理基础让信息素化学生态学的生物生态研究与分子生物学和神经生物学很快在同一批学者的大脑中交叉。但其中少有的限制便是神经生物学中涉及电生理仪器的交叉,许多后来的研究团队在这方面一度存在短板。其中只有分子化学生态学通过高通量测序技术和强大的生物信息网络大数据支持,发展如日中天,全国从业者成千上万。

国内外的化学生态学研究是同步的、甚至国内是后来居上的。国外研究什么热门,国内学者们纷纷跟上。国内分子化学生态学研究,许多从原来影响因子3-4分的期刊,慢慢到大家都能在顶级刊物发表研究结果。由于容易交叉,与化学生态学相关的分子化学生态学,神经生态学,行为生态学,越来越热门。但是其背后的经典化学生态学机制,却在被人忘记,甚至被后来的无化学基础的分子化学生态学研究者认为,信息素仅是生理机制和分子机制的表型结果,其检测手段为常规仪器分析手段,这在有关论文方法描述上非常常见,他们所描述的方法,基本上不能提供给读者任何可重复试验结果的信息。在一些分子化学生态学研究中,甚至出现许多随意选择便宜可获得信息化合物成分进行功能验证的研究,这些已经严重背离逻辑,没有了化学生态学的生物生态学基础。

回到主题,什么是经典化学生态学。它可以被重新定义,可以被热门研究方向带向一个未知的主题。但是其背后的原始逻辑,又有多少新人知道?它那让人生畏的交叉学科研究难度又会在什么时候再吸引纯粹的青年科研人员再投身其中?经典化学生态学只是经典,但是它不过时,也不简单,更不浅显。

到现在,分子化学生态学被太多人当成了比经典化学生态学更深入的基础研究,分子化学生态学成为了经典化学生态学的基础,有人甚至说它可以通过分子化学生态学研究来反推信息化合物小分子结构,叫逆向化学生态学,试图奠定一个可以让经典化学生态学消失的理论。还是再问一句,化学生态学,背后的逻辑,又有多少人知道?生物生态学家在化学生态学方向上的“自娱自乐”和“走捷径”的思考,逻辑上是否正确,您问过您研究方向中的“化学”这一重要基础科学工具了吗?

化学信息不是表型,它是生态物种内外互作关系的重要基础,同样是在分子水平思考自然规律的基础!经典化学生态学,不过时,不浅显,是农林业绿色可持续发展的重要应用基础,它的价值需要耐心研究形成的正确结论去体现和维护。请分子化学生态学家们善待经典化学生态学的坚持者。

因同时具有生物生态学、昆虫学、有机化学的专业知识,我深知,我国的经典化学生态学,还只是在起步阶段。需要深入研究区域内的害虫高效信息素生物农药,需要研究资源昆虫利用促进的信息素,需要研究增资天敌生物防治的驯化剂,太多有趣的本土新奇物种互作关系中的化学通讯机制还没有被了解。我国缺少经典化学生态学的壮大过程,不能用追求热门的心态来破坏需要静心研究的经典化学生态学。




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