王沙生, 林学家, 树木生理学专家。在树木对大气污染的监测与净化作用研究方面, 为开拓中国森林保护环境科研领域作出贡献; 在国际学术交流和科研合作中, 积极引进先进技术解决学科前沿理论问题, 取得多项成果; 1982年, 创建与发展了北京林业大学森林生物学实验中心, 使植物内源激素的仪器分析研究进入国际水平。

人物经历(求学之路 出国深造 回国任职 国际学术交流 获得荣誉及成就)

研究领域及项目(致力于中国森林保护环境科学研究 证实欧洲云杉死因的国际性难题 探索树木生长发育调控机理 将杨树栽培生理研究推向新的高度 树木抗旱耐盐性新的切入点--根冠关系研究 不断进取　继续为发展林业生物科学铺路)

简历

主要论著

人物经历

求学之路

王沙生, 1931年5月4日出生于湖北省沙市一个商人家庭。6岁时回祖籍江苏省苏州市, 读私塾约半年后人小学。在天主教会办的有原中学读初三时日本投降, 深知维护民族尊严和国家强盛之重要。1949年在晏成中学高中毕业后谋职未成, 居家一年。

1950年夏赴南京参加高考。先后以优秀考分被沈阳农学院和北京农业大学录取。人北京农业大学学习2年后因全国高校院系调整, 1952年被调整到北京林学院(今北京林业大学)。1954年毕业后留校任教, 先后担任过森林改良土壤学、森林学和造林学助教。

出国深造

在苏联列宁格勒林学院造林学专家A.B.普列奥布拉仁斯基为造林学研究生班讲学期间(1955-1957), 任专家助手。1960年被选送苏联深造, 在资深植物生理学家H.H.基西略夫教授指导下, 用放射性同位素研究水分和矿质在针阔叶树中的流动及其与外界环境的关系。1964年4月以优异成绩通过论文答辩, 被授予生物学副博士学位。

回国任职

学成回国后, 在北京林学院任植物生理学讲师。1972年学校迁昆明温泉, 着手恢复招生。王沙生年过40, 感悟时间可贵, 生命不再, 开始复习英语。在查阅文献的过程中, 他注意到严重的环境问题已引起世界各国的普遍关注, 决定开展这方面的研究。王沙生早在70年代初参加云南省科学技术委员会组织学校有关学科教师开展的“森林对环境保护作用”研究。

1976年受农林部科技教育局委托负责建立“造林绿化、净化大气”科研协作组, 他两次主持召开学术讨论会, 领导和推动了全国森林对环境保护作用的研究。其研究成果“树木净化大气与监测作用的研究”获1978年全国科技大会奖。他主编的全国高等林业院系试用教材《植物生理学》, 于1979年由中国林业出版社出版, 成为“文化大革命”结束后, 在中国最早面世的两本植物生理学教材之一。1991年与高荣孚、吴贯明全面修订更新发行第二版。

国际学术交流

1981年, 王沙生作为访问学者, 应邀赴挪威森林研究所参加为期一年的欧洲云杉大片死亡原因探讨的合作研究, 任务圆满完成后, 他谢绝对方的真诚挽留, 如期返回, 当时正值世界银行对中国第一期农业科教贷款启动, 王沙生受命组建森林生物实验中心, 他积极引进先进精密仪器达80余万美元, 开展交叉学科研究, 成为中国林业界一流水平的实验室。德国哥廷根大学森林植物研究所A.惠特曼教授1986年参观考察后认为, 与欧洲同类研究所相比毫不逊色, 从此开始了两个单位延续至今长达12年的科研合作, 为学校争取到宝贵的国际资助。

1987年, 王沙生应邀到美国华盛顿大学森林资源学院和加拿大卡尔加里大学生物学院讲学。他以其在针叶树促进开花结实和杨树速生生理基础方面的研究造诣, 赢得了国际同行的重视, 相继与德国、美国、加拿大、比利时、日本、以色列、俄罗斯、新西兰及中国台湾和中国香港等国家和地区的科学家建立了学术联系, 为学科发展开创了良好的国际学术环境。

1993年9月, 受国际林业研究组织联盟(IUFRO)第二分部委托, 在北京成功主持树木发育控制和生物技术研究进展学术讨论会, 有来自11个国家的专家和20余位国内同行参加, 为中国在这方面的研究起到了推动作用。会后主编出版了会议论文集, 翔实地反映出中国改革开放10多年的成果和业绩。从80年代初引进吸收国外先进的分析仪器与分析技术, 并得到应用, 到90年代形成了自己的特色, 并在国际和国内有一定的学术影响。

获得荣誉及成就

1996年, 他被国家科学技术委员会、国家计划委员会和农业部联合评为全国农业智力引进先进个人, 他所创建的森林生物学实验中心也被评为全国农业智力引进先进集体。在树木对大气污染的监测与净化作用研究方面, 为开拓中国森林保护环境科研领域作出贡献。创建与发展了北京林业大学森林生物学实验中心, 使植物内源激素的仪器分析研究进入国际水平。

1995年以森林生物学实验中心为基础, 联合其他学科组建了林业部树木花卉育种生物工程重点开放实验室, 王沙生先后任实验室主任和学术委员会主任。

王沙生1987年被聘为教授和北京林业大学植物学科(部级重点学科)学术带头人。至1998年他先后培养硕土生16名、博士生6名、博士后2名。自1982年起担任中国林学会第六、七、八届理事、树木生理生化专业委员会副主任至今。

研究领域及项目

致力于中国森林保护环境科学研究

森林是人类生态环境的重要组成部分, 有净化大气的作用, 但对大气污染的抵抗能力因树种而异。王沙生领导前云南林学院(即北京林学院)环境保护研究组, 充分利用当时有限的仪器设备条件, 通过综合生态调查、人工熏气、栽培试验和叶片分析等方法, 选出一批对二氧化硫、氟化氢和氯气有较强抗性和吸收能力的造林绿化树种。

同时利用对大气污染敏感的木本、草本植物和地衣作指示植物来评定环境质量, 为中国南方的环保工作, 提供了科学依据, 并通过协作组将研究结果和试验方法介绍给国内许多单位。

在全面调查磷肥厂、钢铁厂和炼铝厂等氟污染源附近的空气、水体、土壤、植物和动物的基础上, 阐明了氟污染对人类生态环境的影响模式: 空气氟污染一植物叶片从空气中富集氟一动物和人类摄食高氟植物后在骨骼中积累。1976年在云南省环境办公室和省科学技术委员会的领导下, 协作组配合一家磷肥厂的“三废”治理规划, 对受污染的农村进行全面调查, 根据研究结果制定了农业环境保护规划。

证实欧洲云杉死因的国际性难题

欧洲森林的主体树种是云杉, 在70年代曾出现成片死亡, 引起了世界特别是欧洲国家的普遍关注, 对其死因有多种估计。此时, 王沙生以植物生理学家的身份应邀赴挪威森林研究所, 研究欧洲云杉急性死亡原因。王沙生在挪威实地调查和阅读文献的基础上, 提出可能是连年少雨, 导致浅根系的云杉中成龄林树势衰弱, 招致小蠹虫为害, 由虫体带人的蓝染菌迅速增殖, 阻断了上升水流, 最后导致树木急性死亡。

但科学设想要有实验数据的支持, 为此王沙生采用同位素82Br示踪的方法, 在活体树木上连续监测上升水流速度的变化, 证实了上升水流的阻断发生在树体死亡之前。

遵循上述设想与推理并依据王沙生有力的实验证据, R.Horntvedt 和 E.Christiansen 博士6月下旬在没有小蠹虫为害的健康树上接种蓝染菌(Ceratocystis penicillata 和 C.polonica), 70天后发现接种树输导水分的边材, 由于侵染了菌丝而呈蓝色, 同时上升水流速度降至0。而健康树的上升水流速度则为40厘米/1小时, 试验成功地证实了蓝染菌致云杉急性死亡的假设。

完整的方案构思与巧妙的实验设计结合, 产生了完美的答案。课题主持人为此挽留王沙生继续在挪威深入研究, 但王沙生倾心于国内的研究工作, 谢绝了对方的要求, 按期回国。

探索树木生长发育调控机理

王沙生认为树木生长发育, 受控于内源激素的动态变化, 是林业生物学研究的重要关键之一。同时, 发展植物内源激素分析技术, 有利于带动引进的一系列高新仪器设备, 形成自己的特色。

1984年首次聘请脱落酸(ABA)的发现人, 英国P.F.沃勒因教授来校讲学; 继而邀请R.霍根博士来校指导植物激素脱落酸和细胞分裂素(Zt)的分离提取和气相色谱-质谱联机(GC-MS)分析检测技术; 在研究赤霉素(GA)和针叶树开花关系中, 有加拿大R.法瑞斯教授提供同位素标记的多种GA及其前体化合物, 以及GC-MS分析技术, 使他们的研究迅速达到国际水平。不仅如此, 在生长素和脱落酸方面曾得到德国A.惠特曼教授包括技术、内标样品和仪器方面的帮助。

由此北京林业大学森林生物学实验中心, 成为中国首家全面掌握多种植物激素GC-MS分析的实验室。依靠植物内源激素分析技术的优势, 王沙生领导的实验室在树木生长发育调控研究方面取得显著进展: 研究发现了细胞分裂素强烈抑制油松球花形成, GA↓3只增加雄球花, 而8月份用GA↓4/7处理3次即可大幅度增加雌球花, 同时ABA有增效作用; 并用GC-MS技术在理论上探讨了外源GA↓4/7对多种内源GA的影响。研究结论对油松良种繁育有重要指导意义。

王沙生以需要低温解除休眠的红松和山桃种子为材料研究指出, 需低温种子的萌发受控于生长抑制和代谢抑制两种机理。前者使胚根不能伸长, 起主要作用的是ABA; 后者影响萌发过程中的物质转化和后期正常生长, 起主要作用的是GA↓3和GA类其他成分。只有两者完全解除, 种子才能迅速正常萌发。他还证明, 插条生根需要一定比例的生长素和细胞分裂素, 两者适当配合能加速生根。

此外, 并用烟草组织培养实验说明外源生长素类物质萘乙酸可能通过影响内源生长素而发挥作用。这一发现为植物激素作用机理研究提出了新思路。

将杨树栽培生理研究推向新的高度

70年代中国北方和华中平原农区, 掀起了杨树速生丰产栽培的热潮, 这对弥补木材供需缺口将发挥重要作用。但人工栽培技术主要凭经验办事, 缺乏定量依据和生理基础的认识。

王沙生与中国林业科学院王世绩、河北林学院裴保华教授领导有关科研人员, 从矿质营养、水分生理和光能利用三方面人手, 紧密结合丰产栽培措施, 进行生理学研究, 期间引进80年代多项新技术, 如活体叶绿素荧光诱导曲线测定技术、细胞各部位矿质元素的X-射线微区分析技术、植物内源激素GC-MS内标法分析技术等, 使一些问题的理论探讨达到国际水平, 通过研究, 在杨树生物量生产、造林密度、合理灌溉和施肥方面有了数量化的生理指标。

研究阐明杨树对氮肥的吸收、利用和转化速度; 氮肥施用量对各种细胞分裂素动态变化的影响; 磷、钾影响生长和光合作用的规律, 以及多胺代谢变化等结论, 均属当时国际领先。

研究结果曾在美国、加拿大讲学和国际会议上多次宣读, 得到同行专家好评, 并在国际知名学术刊物上发表。研究成果“杨树丰产栽培的生理基础研究”获林业部1992年科技进步一等奖、国家科技进步三等奖。

树木抗旱耐盐性新的切入点--根冠关系研究

中国扩大森林面积, 主要面向不宜农耕的干旱山区和盐碱荒漠地。王沙生在与德国A.惠特曼和以色列A.阿特曼教授进行德国和以色列农业研究协定项目“提高中国速生树种在逆境条件下的生产力”研究中, 比较了几种不同抗逆性的杨树后发现, 抗性树种的根系能在干旱和盐碱胁迫之初, 迅速做出反应, 发出化学信号协调根冠关系, 籍以在逆境下生存, 并维持适度生长。

敏感的树种则因缺乏这种机制而受害落叶乃至死亡。这一发现成为树木抗逆性研究的一个新的切人点而受到国际重视。此外, 利用X-射线微区分析法观察到钠和氯离子在胡杨根细胞中的区隔化和在耐盐性中的作用。针对干旱山区和盐碱荒漠地植树造林的主要问题, 王沙生选定胡杨为材料, 从大田生理生态观测、盆栽苗生理试验、组织培养试管苗及悬浮培养细胞的分子水平等不同层次与角度, 研究胡杨的抗旱耐盐性机理, 区分出干旱与盐碱对植物的伤害, 属不同的两种机制; 又从胡杨悬浮培养细胞中分离出盐诱导的特异性蛋白质, 对胡杨的研究结果在国际知名刊物上发表。

不断进取　继续为发展林业生物科学铺路

作为一名树木生理学家, 王沙生认识到林业建设的艰巨性和长期性, 非一二代人能并毕其功。在科学发展的过程中虽一生竭尽全力, 也仅为构筑大厦之一砖和时间长河之一瞬而已。因此他深知培养人才之重要。在培养人才方面他总是严于律己, 凡事力求经得起时间考验, 爱护学生, 奖掖后进, 为同事、下属和学生创造良好的学习条件、宽松的研究环境、和谐的工作氛围, 当学生做实验忙累时王沙生总是亲自将可口的饭菜送到实验室或试验地学生手边; 当同事或属下工作遇到困难或迷惑不解时, 他总是以其渊博的学识、敏捷的思维、丰富的阅历和经验予以帮助与建议, 使问题迎刃而解。多年的实践表明, 由他培养的学生、提携的下属、奖掖的同事, 在王沙生铺就的道路上, 均有所成就。

简历

1931年5月4日 出生于湖北省沙市。

1950-1952年 在北京农业大学森林系学习。

1952-1954年 在北京林学院学习。

1954-1959年 在北京林学院林学系任助教。

1960年 北京外国语学院留苏预备部学俄语。

1960-1964年 在苏联莫斯科林学院植物和植物生理教研室学习，获生物学副博士学位。

1964-1978年 在云南林学院（现北京林业大学）植物生理教研室任讲师。

1978-1986年 在北京林学院植物生理教研室任副教授。

1979年 在林业部委托北京林学院举办的英语培训班学习。

1981-1982年 应邀赴挪威森林研究所做访问学者进行合作研究。

1982-1997年 任北京林业大学森林生物学实验中心主任、任北京林业大学教授。

1995-1998年 任林业部树木花卉育种实验室主任。

1998年 任林业部树木花卉育种生物工程重点开放实验室学术委员会主任。

主要论著

1王沙生，高荣孚，吴贯明.植物生理学（第二版）.北京：中国林业出版社，1991.

2王沙生，王世绩，裴保华.杨树栽培生理研究.北京：中国农业大学出版社，1991.