科技日?qǐng)?bào)記者俞慧友 近日,一篇公號(hào)文章《請(qǐng)暫時(shí)遺忘袁隆平,我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)一下這些給我們米飯吃的人們》,讓中國(guó)工程院院士袁隆平在朋友圈獲得了一波“新流量”。 文章努力想說(shuō)明這樣幾個(gè)問(wèn)題:袁隆平“雜交水稻之父”名不副實(shí);“給我們米飯吃”的人,除了袁隆平還大有人在;袁隆平的成就被“過(guò)度放大”,應(yīng)該被“暫時(shí)遺忘”,把“舞臺(tái)”留給其他科學(xué)家。 那么,事實(shí)是否如其所言,袁隆平憑什么成了“雜交水稻之父”?我們應(yīng)該遺忘袁隆平嗎? “雜交”的水稻 不都是“雜交稻” “利用不育系培育雜交水稻并非我國(guó)首創(chuàng),但最早在生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的是中國(guó)。而這一技術(shù)能在中國(guó)變成‘生產(chǎn)力’和糧食,關(guān)鍵人物就是袁隆平。”安徽農(nóng)科院研究員朱啟升如此向科技日?qǐng)?bào)記者評(píng)價(jià)。 按水稻品種育成是否直接利用了“雜種優(yōu)勢(shì)”,水稻可分為“常規(guī)稻”和“雜交稻”。 “‘雜交’只是一種交配方式和手段,既可用于常規(guī)稻育種,也能用于雜交稻育種。判斷一個(gè)品種是常規(guī)稻還是雜交稻,不是看是否利用了‘雜交’,而要看是否直接利用‘雜種優(yōu)勢(shì)’?!痹∑綀F(tuán)隊(duì)核心育種專家鄧啟云說(shuō)。 簡(jiǎn)言之,“雜交”出來(lái)的,不都是“雜交稻”。比如,我國(guó)杰出稻作學(xué)家丁穎、黃耀祥兩位老先生,在水稻育種中,通過(guò)品種“雜交”選育出了優(yōu)良常規(guī)稻。美國(guó)人Henry Beachell通過(guò)“雜交”,培育了常規(guī)稻“IR8”。這與袁隆平的“雜交水稻”完全是兩碼事。 鄧啟云介紹,袁隆平是世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)水稻“雜種優(yōu)勢(shì)”現(xiàn)象的科學(xué)家。在選育常規(guī)稻的過(guò)程中,袁隆平發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“鶴立雞群”的優(yōu)良植株,他以為是自然突變,將其收集來(lái)做新常規(guī)稻品種育種。種出來(lái)的結(jié)果,讓他大失所望:該植株后代群體產(chǎn)生了嚴(yán)重分離。不過(guò),由此,袁隆平根據(jù)孟德?tīng)栠z傳學(xué)里的遺傳規(guī)律,推測(cè)該植株的“植株高大、產(chǎn)量超群”表現(xiàn),是“雜種優(yōu)勢(shì)”。 三系雜交水稻育種 最偉大的貢獻(xiàn)是“思想” “三系雜交育種最偉大的貢獻(xiàn),是解決了‘思想問(wèn)題’。他用自己的研究結(jié)果告訴大家,雜交水稻研究是否值得做。”揚(yáng)州大學(xué)教授潘學(xué)彪說(shuō)。 “自花授粉作物沒(méi)有雜種優(yōu)勢(shì)”,是當(dāng)時(shí)業(yè)界權(quán)威的傳統(tǒng)認(rèn)知,幾乎無(wú)人質(zhì)疑。袁隆平發(fā)現(xiàn)水稻具雜種優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)象后,執(zhí)著的研究和尋求證據(jù)。最終,他在一篇《水稻的雄性不孕性》文章里,為世界雜交水稻發(fā)展定了“調(diào)”:雜交水稻研究值得做。 “袁隆平院士開(kāi)啟了我國(guó)水稻育種雜種優(yōu)勢(shì)利用的序幕?!薄犊茖W(xué)通報(bào)》編審彭斌評(píng)價(jià)。這篇跨越水稻育種“禁區(qū)”的成果和論文,奠定了我國(guó)雜交水稻育種與產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)。 雜種優(yōu)勢(shì)是自然界普遍現(xiàn)象,但要在生產(chǎn)上利用水稻雜種優(yōu)勢(shì)則絕非易事。袁隆平團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)8年“折騰”,才將其一一攻克。 潘學(xué)彪介紹,袁隆平得出“自花授粉作物有雜種優(yōu)勢(shì)”的方向性判斷后,才有人跟進(jìn)嘗試做雜交育種和親本選育試驗(yàn)。初期結(jié)論顯示,在高產(chǎn)栽培條件下,雜交種產(chǎn)量不如親本產(chǎn)量高,但雜種適應(yīng)性強(qiáng),在中低產(chǎn)田明顯增產(chǎn),且抗病性也更強(qiáng)?!斑@就是雜種優(yōu)勢(shì)?!彼f(shuō)。 此后,通過(guò)技術(shù)改進(jìn),我國(guó)實(shí)現(xiàn)了雜交稻稻谷產(chǎn)量大幅提高并應(yīng)用于大面積生產(chǎn)。 讓業(yè)界對(duì)袁隆平佩服的,還有他的敏銳洞察力、超強(qiáng)組織力和堅(jiān)定執(zhí)行力?!?971年找到雄性不育系,74年找到三系配套模式,此后成立‘全國(guó)雜交水稻研究協(xié)作組’,76年我國(guó)就實(shí)現(xiàn)了三系配套大規(guī)模制種。不到六年時(shí)間,在國(guó)際上都尤為驚人?!迸藢W(xué)彪說(shuō)。 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所所長(zhǎng)李平解釋,受歷史環(huán)境因素影響,我國(guó)當(dāng)時(shí)與國(guó)際科技界基本為“零交流”。袁隆平院士的原創(chuàng)性發(fā)現(xiàn),在于開(kāi)創(chuàng)了雜交水稻學(xué)科和雜交水稻產(chǎn)業(yè)。 “袁先生是雜交稻研究領(lǐng)域的‘旗手’和戰(zhàn)略家。在他思想指引下,科研工作者才知道怎么去尋找和創(chuàng)造不育、保持、恢復(fù)系等材料,進(jìn)而培育雜交稻組合?!敝靻⑸f(shuō)。 雜交稻迅速推廣 有“群眾基礎(chǔ)” “大家現(xiàn)在說(shuō)雜交稻難吃,可當(dāng)時(shí)雜交稻的品質(zhì)是非常受農(nóng)民歡迎?!迸藢W(xué)彪說(shuō)。他回憶,當(dāng)時(shí)煮出來(lái)的常規(guī)稻米,必須趁熱才能盛飯。米飯涼了,即便鍋鏟斷了,也不太能將米飯盛出?!翱梢?jiàn)當(dāng)時(shí)常規(guī)稻米有多硬?!?/p> 與之相比,袁隆平率團(tuán)隊(duì)研發(fā)的雜交秈稻品種,不僅種植適應(yīng)性寬、抗性好,口味也比當(dāng)時(shí)常規(guī)稻米品種好,并且高產(chǎn)。據(jù)《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)》等論文數(shù)據(jù),上世紀(jì)70~80年代在同等肥力水平條件下種植雜交水稻與常規(guī)稻,雜交稻比普通常規(guī)稻產(chǎn)量增產(chǎn)幅度在20%以上。這成為了三系雜交稻在短時(shí)期得到大面積推廣的“群眾基礎(chǔ)”。 “在超級(jí)雜交稻研發(fā)起步階段,我們尤為關(guān)注如何提高產(chǎn)量,解決溫飽問(wèn)題。現(xiàn)在,在袁先生帶領(lǐng)下,我們著力研發(fā)既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)的超級(jí)稻,并已得到實(shí)現(xiàn)。超級(jí)稻不好吃,只是幾十年前的‘印記’?!编噯⑵鹪普f(shuō)。 兩系法雜交育種 袁隆平依然是“操盤(pán)手” “雜交水稻發(fā)展過(guò)程中每一次的轉(zhuǎn)型升級(jí),都與袁隆平有著極為密切的關(guān)系。”李平說(shuō)。 我國(guó)兩系雜交稻育種,離不開(kāi)光溫敏和溫敏不育材料的發(fā)現(xiàn)。我國(guó)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)光溫敏不育材料,是湖北石明松教授的農(nóng)墾58S。袁隆平團(tuán)隊(duì)成員羅孝和,通過(guò)雜交轉(zhuǎn)育農(nóng)墾58S,育成了我國(guó)第一個(gè)大面積應(yīng)用的兩系秈型不育系培矮64S。因此業(yè)界認(rèn)為,石明松為兩系雜交稻育種做出了原創(chuàng)性貢獻(xiàn),袁隆平團(tuán)隊(duì)則將這一原創(chuàng)性材料轉(zhuǎn)變?yōu)榱松a(chǎn)上實(shí)用品種。 袁隆平還有一項(xiàng)杰出貢獻(xiàn),就是他“保住了”兩系雜交育種,這種現(xiàn)下的主流育種技術(shù)。在袁隆平領(lǐng)銜全國(guó)兩系法育種不到兩年,就遇到了一個(gè)特大“坎兒”:1989年夏季前,業(yè)界普遍認(rèn)為兩系不育系育種只受光敏影響。不過(guò),1989年夏季的一場(chǎng)異常低溫,導(dǎo)致了兩系不育系材料不穩(wěn)定,造成了全國(guó)兩系育種大面積失敗。 一時(shí)間,科研屆普遍“唱衰”兩系育種。這一研究,甚至一度被國(guó)家和科研人員放棄。袁隆平頂住高壓,積極帶領(lǐng)大家尋找大面積制種失敗的原因。通過(guò)重新研究?jī)上挡挥档墓鉁孛籼匦?,建立了確保制種安全的“光溫敏核不育系繁殖程序”,使兩系法“起死回生”,最終從研究走向了生產(chǎn)應(yīng)用。 不是袁隆平培育的品種 不一定沒(méi)有“袁氏基因” 根據(jù)“國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心”數(shù)據(jù),我國(guó)推廣面積前三的雜交組合品種“汕優(yōu)63”、“汕優(yōu)64”和“威優(yōu)64”,都為三系雜交稻。這三大品種的親本,都來(lái)源于“野敗”。 “野敗”(野生稻雄性敗育株)為何物?它是袁隆平團(tuán)隊(duì)首次在海南發(fā)現(xiàn)并原創(chuàng)性利用其與栽培稻雜交、回交獲得的第一個(gè)三系不育系。至今,“野敗”仍被國(guó)內(nèi)外雜交水稻公司廣泛應(yīng)用于三系育種。 日本科學(xué)家更早研究雄性不育系問(wèn)題,并通過(guò)秈稻和粳稻雜交創(chuàng)造了“包臺(tái)型”不育系。不過(guò),這些不育系因存在花粉敗育不徹底、“保持系”保持能力不完全等問(wèn)題,而沒(méi)有良好的應(yīng)用價(jià)值。 為解決這一重大問(wèn)題,袁隆平思考并提出了“利用野生稻和栽培稻雜交創(chuàng)制出不育系”的思路。1970年,袁隆平的學(xué)生和助手李必湖,在海南三亞發(fā)現(xiàn)了野敗原始不育株。利用它,袁隆平實(shí)現(xiàn)了他的思路,進(jìn)一步育成了敗育徹底的實(shí)用型“野敗型細(xì)胞質(zhì)”不育系。 1972年,袁隆平向全國(guó)攻關(guān)組所有成員單位發(fā)放了“野敗”材料,共同選育“三系”強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合。利用“野敗”,袁隆平育成了我國(guó)首個(gè)野敗型不育系“二九南1號(hào)A”和第一個(gè)強(qiáng)優(yōu)勢(shì)雜交組合“南優(yōu)2號(hào)”。從我國(guó)“三系”雜交稻所利用的不育系來(lái)源來(lái)看,“野敗”來(lái)源的不育系占絕對(duì)主導(dǎo)地位。 袁隆平團(tuán)隊(duì)研發(fā)的品種,在市面上也不“罕見(jiàn)”。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的Y58S系列雜交水稻品種,連續(xù)三年每年推廣面積超過(guò)1000萬(wàn)畝,成為當(dāng)時(shí)全國(guó)推廣面積最大的雜交水稻品系。Y兩優(yōu)系列品種,截至目前累計(jì)推廣達(dá)2.5億畝以上。 “不過(guò),市民在超市買(mǎi)到的,一般為復(fù)配米,即不是由某個(gè)單一水稻品種加工成的大米。因此,會(huì)產(chǎn)生沒(méi)吃過(guò)超級(jí)稻,特別是袁隆平團(tuán)隊(duì)超級(jí)稻品種的誤會(huì)?!彪s交水稻國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任吳俊說(shuō)。 值得一提的還有,袁隆平在1999年聯(lián)合發(fā)起設(shè)立的隆平高科,現(xiàn)也已成為了具世界競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)際化種業(yè)公司。去年,已成功進(jìn)入全球種業(yè)十強(qiáng)。 |
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