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首页 » 常识 » 预防 » 杂交水稻之父袁隆平禾下逐梦,一稻一人
TUhjnbcbe - 2023/9/16 19:10:00

金色稻浪在海南的微风中起伏摇曳,正是播种穗粒的好时节。91岁的袁隆平在水稻田里摔了一跤。左腿受伤,身体不适,他于4月7日转到长沙住院治疗,再没能回到徜徉了半辈子的水稻田。

5月22日13时07分,“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世,至此袁老的禾下逐梦之旅戛然而止!这些年,袁隆平一直有两个梦。一是“禾下乘凉梦”——“我曾梦见杂交水稻的茎秆像高粱一样高,穗子像扫帚一样大,籽粒像花生米一样大。我和助理们一块在稻田散步,在稻穗下乘凉。”另一个是“覆盖全球梦”——让超级稻走出国门、造福更多的人。

19世纪生物学领域两项伟大的科学发现与理论突破,即孟德尔建立的遗传学定律和达尔文生物进化论中关于杂交优势的科学阐述,对农作物育种产生了巨大的影响,进而极大地促进了世界范围内的粮食增产。然而,到20世纪60年代末,世界上水稻、小麦和玉米三大类粮食作物中,只有水稻的杂交优势利用研究还停滞不前,杂交水稻研究成了世界性的难题。

非常时代呼唤非常人物,袁隆平迎难而上,创造奇迹的时代弄潮儿——袁隆平和一大批中国杂交水稻育种专家、管理者、推广者共同构筑起一个令人称奇的“中国杂交水稻工程”,筑就一座令全世界同行仰望的“抗击饥饿的长城”:

——袁隆平于年2月首次提出“通过进一步选育,可获得雄性不孕系、保持系及恢复系,用作水稻杂种优势育种的材料”,即杂交水稻育种“三系法”;

——年他领导的科研协作组实现了杂交水稻“三系”生产应用配套,年,他提出杂交水稻育种“三系法、两系法和一系法”三个战略发展阶段构想。年,他带领属下科研团队研究成功杂交水稻育种“两系法”。

——年他又提出了中国超级杂交水稻的研究设想并迅速付诸实践,获得重大成功,对我国乃至全世界水稻产量的提高作出了巨大贡献。

从袁隆平早期开展水稻杂种优势利用研究至今,数十年中,我国杂交水稻育种研究持续保持了世界领先水平。

艰难的寻稻之旅,吹响了研究的号角

年,袁隆平考上西南农学院,毕业后被分配到湘西雪峰山麓的湖南安江农校教了十几年书。年前后,他多次遇到“路有饿殍”的现象,深切体会到什么叫“民以食为天”,更坚定了自己的职业选择。其实早在那之前,他就做过一些研究。苏联生物学家米丘林的“无性杂交”学说在中国流行时,袁隆平把月光花嫁接在红薯上,种出了巨型红薯,但其种子并没有将变异遗传下来。

年,他在《参考消息》上看到DNA双螺旋结构遗传密码研究获得诺贝尔奖,在请教遗传学专家并查阅大量资料之后,他决定用这种学说指导育种,并专攻水稻的杂交技术。

年7月,袁隆平路过稻田时,发现了一棵鹤立鸡群的水稻,它的穗子很大,很整齐,籽粒很饱满,而且有多粒,是普通水稻的两倍多。他突然想到,莫非这是一株天然杂交稻?从那时起,他逐渐形成了一个培养水稻雄性不育系,产生杂种优势,带来大幅度增产的构想。水稻是自花授粉、雌雄同蕊的作物,想要培养“人工杂交水稻”,首先要找到“天然雄性不育株”,然而这种稻株理论上找到的概率是1/5万—1/3万。

年夏天,袁隆平开始了漫长的寻稻之旅。近半个月时间,他细查了近14万棵稻株,终于找到了第一棵“天然雄性不育株”。两年内,他和新婚妻子、学生们共同奋战,在观察几十万株水稻后,一共找到了6株雄性不育水稻。

袁隆平为争取支持,就用常规稻作对照实验,把杂交稻种在田里面,收获的时候大家都来看,结果稻谷的产量还减产5%,稻草增产60%。于是有人讲风凉话:“可惜人不吃草,人要是吃草,你这个杂交水稻大有发展前途。”但袁隆平没有放弃,他像“追着太阳的候鸟”一样,在湖南、云南、海南、广东等地辗转研究。

袁隆平的研究并不被看好,甚至精心培育的雄性不育株实验秧盆被人砸得稀巴烂,心血毁于一旦。随后,他将残存的秧苗藏在苹果园的臭水沟里继续培育,并将收获的种子扩种到了两分地。然而,这两分地的秧苗又被人一夜拔光。他四处寻找,发现一口水井里漂浮着几根秧苗,他一头扎了进去,捞出来5根秧苗继续试验。

年2月,正是“文化大革命”即将开始的前夕,坚持在湖南安江农校从事水稻育种研究的袁隆平以孟德尔、摩尔根遗传学理论为指导,结合几年的科学试验和探索思考,总结出一篇题为《水稻的雄性不孕性》的论文,很快被中国科学院主办的《科学通报》采用并发表。

《水稻的雄性不孕性》是我国水稻育种学领域第一篇以近代遗传学理论为指导,以大量科学实验结果为依据,观点鲜明的杂交水稻优势利用专门研究的高质量学术论文,这标志着在我国,正式吹响了向杂交水稻研究进军的号角。

《水稻的雄性不孕性》论文很快被原国家科委九局的熊衍衡发现,并及时报送局长赵石英阅示。赵石英对此非常认真,认为水稻雄性不育研究,在国内外是一块未开垦的处女地,若能研究成功,将对粮食生产产生重大影响。于是立即请示国家科委党委书记聂荣臻,得到支持。赵石英立即以国家科委九局的名义,向湖南省科委与安江农校分别发函,责成他们支持袁隆平从事这项研究。也正是国家科委的这份函件,在“文革”中起到了保护杂交水稻项目研究的作用,使袁隆平的杂交水稻科学研究在“十年动乱”中能进行。

湖南省专门成立“湖南省水稻雄性不育科研协作组”,由湖南省农业科学院主管,把袁隆平调到长沙,选派助手参与研究,从根本上解决了杂交水稻科研环境问题。从这时开始,袁隆平领导的杂交水稻育种研究步入了正常的轨道。

从“三系”到“两系”,再到中国“超级稻”

在发现首株天然雄性不育株后,袁隆平与助手在4年里用多个品种,做了多次试验,却无法让杂交稻第二代%保持不育。直到年11月,转机到来。袁隆平的助手李必湖在海南南红农场一个铁路涵洞附近的水塘边,发现了花药异常的野生稻。正在北京开会的袁隆平接到电报立即赶过去,确认其中一株是花粉败育的野生稻,当即把它命名为“野败”。

“野败”的发现,为杂交稻“三系”配套方案的研究打开了突破口,突破了多年来停滞不前的徘徊局面,给杂交稻研究带来了新的契机。年到年,袁隆平引导以“野败”为主要材料培育三系的全国攻关大会战。三系法体系,是多年前袁隆平提出的培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系杂交水稻的办法。

年,三系配套成功,用“野败”杂交得到的第一代杂交水稻种植了几万株,不育系不育性稳定。年,杂交水稻的种植面积由年的多公顷跃升至13.87万公顷,完成由试验田到农田的大面积种植道路。不过,第一代杂交水稻也有缺点:选择优良稻组合的概率比较低,难度大。

袁隆平敏锐地发现了这种品种间杂交形式增产的局限性。而且三系法杂交水稻育种工艺比较复杂,选育新组合的周期长,效率低,种子成本高,价格贵。找到替代这种杂交育种的新方法势在必行。年他根据生产实践,总结了杂交水稻“三系法”育种的“三有三不足”:前劲有余,后劲不足;分蘖有余,成穗不足;穗大有余,结实不足。袁隆平认为,杂交水稻要有新的发展,一定要用新的方法取代它。因为从育种战略上考虑,“三系法”只是杂交水稻育种的初级阶段。从常规育种进入杂交水道育种是由简到繁,今后的育种方法必须由繁到简。

年10月,首届杂交水稻国际学术讨论会在湖南长沙举办,有20多个国家的杂交水稻专家参加了这次会议。袁隆平大胆提出杂交水稻发展新的战略设想,即杂交水稻的三个发展阶段:从三系法品种间杂种优势利用,过渡到两系法亚种间杂种优势利用,最后实现一系法远缘杂种优势利用。

对“农民科学家”袁隆平来说,随后的年是特殊的。那一年,他在英国伦敦获得让克奖,那是科技的春天,但寒冬接踵而至,第二年长江流域出现罕见的盛夏低温,杂交水稻产量严重下滑,很多专家认定杂交水稻研究到了穷途末路,争议四起。

面对争议,袁隆平的应对方法是:下田。袁隆平心里信奉,实践是检验真理的唯一标准。”下田不是件容易的事,但是袁隆平后来坚持了许多年。无论是眼睛刚做完手术时,还是因肺部感染一天需要打三次针时,他都是稍有好转就到田里去了。袁隆平在田里查看成千上万份育种材料,有时一天就要看千来份。

年8月2日,由中国科学院主办的《中国科学报》发表了约请袁隆平撰写的署名文章《杂交水稻研究的新趋势》。文中指出:两系法,即利用光、温敏核雄性不育系来选配组合和制种。这种核不育系的雄性不育在长日照或较高温度条件下,表现完全雄性不育;在短日照或较低温度条件下,则表现可观,能自交结实。利用这种遗传机理对杂交水稻育种和制种,具有三大优越性。

年,两系杂交水稻研究成功,第二代杂交水稻在生产上应用。它的主要优点是简化了种子生产的程序,降低了种子成本,而且可以自由配组,大大提高了选育优良组合的几率。可以说,杂交水稻“两系法”育种是世界水稻育种史上的一次重大革命。

杂交水稻两系法的研究,很快被列为国家“”计划生物工程项目,全国有16个单位参加协作攻关,使杂交水稻的研究获得了一次新的发展机遇。据不完全统计,到年,全国累计推广“两系”面积达到万亩,平均亩产比“三系”杂交水稻增长5%—10%;—年全国推广“两系”杂交稻面积达1.2亿亩,约占杂交水稻推广面积的10%—20%,每亩比“三系”杂交水稻增产50—公斤,年增产稻谷1亿—2亿公斤。

杂交水稻两系法也不十全十美:光温敏核不育系受气候和光照影响较大。其实不论第一代还是第二代,都已经是世界奇迹了,然而,袁隆平并不满足。

年,他主动请缨立项研究兼具前两代优点的第三代杂交稻——中国超级稻。目前,超级稻亩产1公斤的目标已完成。那一株幸运之稻,已演化出覆盖全国近60%农田的后代。对水稻产量,袁隆平有孩子对待心爱玩具般的执着追求:到了公斤贪公斤,到了公斤贪公斤......关于这种执着,袁隆平的解释是:“我好胜,想争取新的东西。”这也是袁隆平的人生信条。

无论是早稻还是晚稻,只要水稻一打苞袁隆平就迫不及待地数数,从抽穗期到灌浆期,反复数,根据多天的平均数,来预测亩产量。冬天,湖南没有水稻,他就跑到海南育种基地数。50多年来,这一习惯从未间断,雷打不动。

推广和普及硕果累累,“中国杂交水稻军团”国内外飘香

提起杂交水稻,总会首先想到袁隆平。他是领飞的头雁,是星河中最亮的一颗。实际上,在我国,一个庞大的杂交水稻事业发展的“行进军团”已经形成,这里人才济济,成果累累。

年7月24日,“袁隆平院士先进事迹报告会”在北京人民大会堂举行。袁隆平在大会上发言,他一开始便说,“杂交水稻的研究成功,是在党和国家高度重视和大力支持下,通过我国广大农业科技人员努力协作攻关取得的。我只是在这方面起了部分带头作用而已。党和国家已经给了我很多荣誉,我也荣幸地获得国际上的一些奖项,但我觉得光荣应该属于国家,属于从事杂交水稻工作的广大科技工作者。”

的确,中国的杂交水稻育种研究与推广,是一个浩大的系统工程。在艰难的条件下起步,在困难的环境中进步,在探索徘徊间“否定之否定”,继而在自主创新过程中不断迈出“惊世大步”。我国杂交水稻科学研究与成果的推广应用,取得举世瞩目的伟大成就,是袁隆平的光荣,是新中国科技界的骄傲,更是社会主义新中国科技大协作的标志性成果。

半个世纪中,在我国已形成一支庞大的杂交水稻科研、推广、管理大军。专家队伍中群星灿烂,攻关时比翼齐飞。年,全国杂交稻种植仅占水稻总种植面积的0.38%,每公顷为公斤。到年,杂交稻种植占水稻总种植面积到59.69%,每公顷上升到公斤。没有“集团军”的共同努力与拼搏奉献,取得这样的成就几乎是不可能的。

在我国水稻主产区的各省、自治区和直辖市农业科研院所、高等院校和农业技术部门,都有一大批从事杂交水稻科研工作者、育种专家和管理、推广骨干,他们是我国大面积推广杂交水稻的中坚力量。

中国解决粮食安全问题为己任,为杂交水稻研究鼎力支持,协作不遗余力,推广竭忠尽智,使杂交水稻事业从一棵破土的幼苗长成了参天大树。

与此同时,中国的杂交水稻开始走向世界,海外飘香。年,中国赠送1.5公斤杂交水稻种子给美国西方石油公司,年,杂交水稻作为我国原创的农业技术知识产权首次转让到美国,继而推广到东南亚各国,传到墨西哥、巴西、意大利、尼日利亚、埃及和亚洲一些国家。联合国粮农组织把在全球范围内推广杂交水稻技术作为一项战略计划,专门立项支持在一些产稻国家发展杂交水稻。

杂交水稻自20世纪70年代初在中国研究成功以来,全球已有东南亚、南亚、南美、非洲等30多个国家和地区加以研究或引种,增产效益显著,国外杂交水稻种植面积已达多万公顷。同时,在国外审定登记的品种逐年增加,年出口量多吨。

9年9月11—13日,“中国杂交水稻技术对外合作部长级论坛”在湖南长沙举行。超级杂交水稻的推广和普及,又将为中国的稻谷产量增加做出新的贡献。根据计划,中国将在十年内帮助在中国以外推广万公顷杂交水稻,增产万吨稻谷产量,解决1亿人的吃饭问题。在10个国家建设10个育种中心和1亿公顷杂交水稻制种基地,10年内再为其他国家培养杂交水稻专业技术人才名。中国作为世界上负责任的大国,不仅仅在全力保证中国的粮食安全问题,也在竭尽全力为世界粮食安全作出贡献。

科学没有国界,袁隆平等中国杂交水稻学者专家为世界农业科学发展和粮食增产作出了贡献,也赢得了世界的尊敬。袁隆平和他的科研团队创造了一个“获奖神话”。他先后获得国家特等发明奖、国家首届最高科学技术奖等多项国家、省级奖励和多项荣誉。

在国外,自年10月获得联合国知识产权组织“发明和创造”金质奖章以来,袁隆平先后获得联合国教科文组织“科学奖”、联合国粮农组织“粮食安全保障奖”、英国让克基金会“农学与营养奖”、以色列“沃尔夫奖”、美国“世界粮食奖”等十八项国际大奖。如此多的高规格奖项,突显出中国杂交水稻成就的世界性意义。

原美国农业部部长助理、农业经济学家帕尔伯格在其著作《走向丰衣足食的世界》中写道:“袁隆平为中国争取到了宝贵的时间。随着农业科学的发展,饥饿的威胁在退却。他正引导我们走向一个营养充足的世界,还给为数极少的一些人上了难能可贵的一课——东方农业科学的成就已经超越其发源地西方各国。”

人就像种子,要做一粒好种子。以袁隆平为代表的中国杂交水稻育种学家冲破“水稻等自花授粉作物没有杂交优势”观点的束缚,独创了中国杂交水稻育种理论与技术方法,并在世界范围内大面积推广应用,取得了巨大的增产效益,为缓解全球性粮食危机做出了重大贡献,赢得了国内外的赞誉。

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