抓住关键因子解决科研难题是科研工作的一个重要技能

蒋继平

2018年4月21日

在科研领域从事科研的科技人员一定会有这样的体验， 就是面对一项新的科研课题时， 往往涉及到几个重要的参数， 或者说对实验成败起重要影响的因子。这个现象在生命科学领域更为普遍。 这是因为生命科学比较复杂复杂， 通常有许多因素参杂其中。

记得我1992年从加州大学获得博士学位后， 到一家私人种子公司从事植物病理的研究工作， 具体地说是研发抗病蔬菜品种。 我接到的第一个研究课题是建立一套在温室环境下可以鉴定青椒茎腐病的抗性筛选方法。我的老板告许我， 他和其他几位研究员已经做过两年的探索， 但是， 毫无进展。 我详细地问了他的实验过程和采用的方法。 他随后把实验记录给了我。 我仔细地查看了他们的实验记录， 发现他们使用的孢子浓度太低。 这个孢子浓度是这个实验成败的关键因子。 这是因为温室实验的时间有限， 要在有限的时间内使植物在最大程度上发病， 必须有大量的致病菌来对植物进行饱和攻击。 只有在感病品种达到100%发病的情况下， 这个实验才算成功。 他们以前的实验接种的孢子浓度达不到这个要求， 所以， 感病品种不会全部发病， 这使得实验无效。我把我的想法告许领导， 他说他们也知道这个问题， 就是找不到在实验室大量繁殖孢子的方法。

我从与老板的交流中立即意识到能使实验成功的关键在于能在实验室繁殖大量的孢子。 抓住这个关键因子后， 我立即用我读博期间练成的技能， 两个星期内就在实验室的环境下繁育大量的孢子。解决了这个关键因子后， 我的实验就进展顺利， 几个月之后就成功地为公司解决了这个科研难题。

老板又立即给我第二个课题。 老板告许我这个课题是当时加州农场主，种子公司和大专院校十分重视的科研项目。加州农场主联合会给了五百万美元的科研经费来攻克这个课题。 加州大学戴维斯分校的一个课题组获得了这个经费。 但是， 几年过去了， 研究一无进展。 其它的种子公司也在花大量的人力物力搞这个课题，都没有任何成功的先例。这个课题就是在温室建立一套对蕃茄白粉病的抗性筛选方法。老板告许我， 他和一位资深研究员也做了两年的研究， 没有找到合适的途径。

面对这个科研难题， 我查看了许多有关资料，我发现这个病菌是专性寄生菌，它的所有生长阶段都必须在植物的活体上， 根本不能在实验室用人工培养基来繁育孢子。我继而发现加州只有在夏季才种植蕃茄。到蕃茄在田间已经被侵染而产生孢子时，整个生长季节几乎已经快结束了。 这时候采来孢子在温室接种， 因为光照和相对湿度不能满足孢子萌芽和侵染的条件， 所以， 很难获得可靠的侵染率。这是以往实验不能成功的关键所在。

找到这个关键因子， 我就想尽办法寻找在温室内一年四季都可以在蕃茄植株上繁育孢子的方法。 经过多次独创性的接种测试， 终于获得了理想的结果。解决了这个关键因素， 接下来实验就一帆风顺了。因而， 我用了不到一万美元的经费，将近6个月的时间就解决了当时加州蕃茄生产面临的一个科研难题。

总之， 在我的职业生涯中， 每当我面临新的课题时， 我总是首先找到影响实验成败的最关键因素， 然后解决这个关键因素存在的问题。每当解决了这个关键问题后， 接下来的实验就比较容易。因而，我的经验是：抓住关键因子解决科研难题是科研工作的一个重要技能。 几乎所有的科研难题总会有一个关键因子对实验成败起决定性作用。因而， 科研工作者应该尽量培养自己在科研难题面前找出解决关键因子的技能。