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稻田追夢的科學巨擘——追憶“雜(zá)交水稻之父”袁隆平院士之一(yī)

2021/5/24 10:50:36

水稻,養活着世界幾乎一(yī)半的人口。一(yī)朵小(xiǎo)小(xiǎo)的稻花,因爲雌雄同株,曾經讓育種專家們利用雜(zá)種優勢成了奢望,甚至絕望。

  60年前的一(yī)個夏日,雪峰山下(xià)的湖南(nán)安江農校裏,青年教師袁隆平在水稻試驗田裏偶然發現了一(yī)株稻“鶴立雞群”,穗子比普通稻穗要大(dà)許多,欣喜的他等待成熟後小(xiǎo)心翼翼收下(xià)種子,種下(xià)、觀察、思考、再種下(xià)、觀察、思考……由此拉開(kāi)了雜(zá)交水稻的漫漫求索路。

  這條路,一(yī)走就是一(yī)輩子。從湖南(nán)到海南(nán),從廣西到雲南(nán)……多少稻田裏留下(xià)了他的腳印和牽挂。他的論文,寫在了祖國的大(dà)地上。

  2020年秋天,衡南(nán)縣雲集鎮30畝示範田裏,第三代雜(zá)交晚稻測産。年已九旬的袁隆平,向水稻高産潛力發起了又(yòu)一(yī)次沖鋒。

  周年畝産稻谷突破1500公斤,達到1530.76公斤!老人有點耳背,當聽(tīng)清楚了結果超出預期時,情不自禁鼓起掌來!

  “非常激動!非常滿意!還要爲國家糧食增産再作貢獻!”

  “我(wǒ)的腦瓜子還可以,還要從‘九零後’一(yī)直工(gōng)作到‘百零後’。”

  斯人已逝,那一(yī)幕幕恍如昨天,就在眼前……

兩年冒着酷暑檢查幾十萬株稻穗,終于找到6株雄性不育株,點燃了三系法雜(zá)交水稻研究

  水稻是雌雄同花。如果想讓水稻雜(zá)交,必須找到一(yī)種自身雄花不能授粉的品種,雌花才能接受來自異株的花粉。也就是找到雄性不育株,俗稱母本。

  1961年,面對那株“鶴立雞群”稻,就在安江農校的稻田裏,袁隆平默默進行了一(yī)場試驗,證實了它是一(yī)株天然雜(zá)交稻。

  水稻沒有雜(zá)種優勢!傳統遺傳學理論早有定論。可袁隆平相信自己的眼睛和思考!

  一(yī)個鄉村(cūn)教師挑戰世界權威,多少人等着看笑話(huà),他卻不在乎。這是對科學的誠實,更是對彼時深陷于饑荒的百姓的誠實。

  袁隆平推斷,稻田裏一(yī)定會有天然的母本存在。但是,茫茫稻海中(zhōng),它們在哪裏呢?

  六七月,正是水稻揚花季節。袁隆平帶着放(fàng)大(dà)鏡,頭頂烈日、赤腳踩在田裏,一(yī)株株地尋覓。

  就這樣,在1964年和1965年兩年裏,他檢查了幾十萬株稻穗,終于找到了6株雄性不育株,也就是雜(zá)交水稻的母本。經過人工(gōng)授粉,結實數百粒,有的雜(zá)交組合表現有優勢,這激發了袁隆平的研究信心,36歲的他寫下(xià)了第一(yī)篇論文《水稻的雄性不孕性》。

  就在這篇劃時代的雄文裏,袁隆平首次描述了水稻雄性不育株的“病态”特征,并正式提出了通過培育水稻三系(即雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢複系),以三系配套的方法來利用水稻雜(zá)種優勢的設想與思路。

  事有湊巧,刊發論文的這期《科學通報》變成了“文革”到來時的最後一(yī)期,随後雜(zá)志(zhì)停刊。幸運的是,在時任國家科委主任聶榮臻的支持下(xià),1967年,袁隆平爲首的雜(zá)交水稻研究小(xiǎo)組在安江農校誕生(shēng)了。

  轉眼到了1969年,研究卻陷入了停滞。在湖南(nán)、雲南(nán)、海南(nán)、廣東等地的試驗田裏,研究小(xiǎo)組利用3種栽培稻的雄性不育株,先後與近1000個品種和材料做了3000多個雜(zá)交組合的試驗,其後代總是達不到100%保持不育的特性。這就意味着,雜(zá)交水稻母本的生(shēng)産是不靠譜的。

  痛苦中(zhōng),經過分(fēn)析思考,袁隆平發現試驗效果不佳的材料具有親緣關系近的特點,于是決定從親緣關系較遠的野生(shēng)稻身上尋找突破口。

  1970年冬,随着“野敗”即雄性不育的野生(shēng)稻在海南(nán)被發現,雜(zá)交水稻研究柳暗花明。袁隆平把“野敗”無償地分(fēn)給全國雜(zá)交水稻科研協作組單位後,大(dà)批農業科技人員(yuán)投身其中(zhōng)。

  1973年10月,在第二次全國雜(zá)交水稻科研協作會議上,袁隆平代表湖南(nán)省協作組發言,正式宣布籼型雜(zá)交稻三系配套成功。他選育的“南(nán)優2号”,成爲我(wǒ)國第一(yī)個大(dà)面積生(shēng)産上應用的強優勢組合。

  1976年,全國籼型雜(zá)交稻種植面積超過200萬畝,普遍增産兩三成。

  曆經15年,源起于袁隆平的一(yī)個探索,在不懈努力接連闖過三系配套關、優勢組合關和制種關後,使中(zhōng)國成爲世界上第一(yī)個生(shēng)産上成功利用水稻雜(zá)種優勢的國家。在三系雜(zá)交稻攻關最緊張時,連續七個春節他都是在海南(nán)的試驗田裏度過的。

  1981年,國家授予全國籼型雜(zá)交水稻科研協作組袁隆平等人特等發明獎,時任國務院副總理方毅爲袁隆平頒獎。

領銜攻關兩系法雜(zá)交水稻,試驗田裏苦求索,開(kāi)創育種新紀元

  時隔33年後的2014年,北(běi)京人民大(dà)會堂,雜(zá)交水稻研究又(yòu)登上了國家科技獎勵大(dà)會最高獎的領獎台。由袁隆平院士領銜攻關的“兩系法雜(zá)交水稻技術研究與應用”項目,獲得了科技進步獎特等獎。

  從三系法到兩系法,僅一(yī)字之别,卻帶來了雜(zá)交水稻技術的偉大(dà)飛躍,确保了我(wǒ)國雜(zá)交水稻技術的世界領先地位,并推動了世界雜(zá)交水稻的快速發展,是對遺傳育種學科的巨大(dà)貢獻。背後,是全國10多家科研單位、幾十位科研人員(yuán)曆經20餘年不懈探索的汗水和心血。啃下(xià)這塊硬骨頭的領頭人,就是袁隆平。

  三系法是雜(zá)交水稻最初培育成功時采用的方法,也是最經典的方法。但是,三系法也是一(yī)個複雜(zá)的方法,很難協調高産與優質、早熟與高産等問題,雜(zá)種優勢利用長期徘徊不前,走到了瓶頸之地。

  一(yī)個叫光敏不育系的發現,讓兩系法雜(zá)交水稻育種頓時海闊天空。它像兩栖動物(wù)一(yī)樣功能強大(dà),隻不過根據日照條件來決定當下(xià)到底表現不育還是可育。而且,理論上現有水稻品種中(zhōng)95%都可以轉育成不育系或用作恢複系,選到優良組合的幾率大(dà)大(dà)提高。

  1986年,袁隆平發表了又(yòu)一(yī)篇著名的論文《雜(zá)交水稻育種的戰略設想》。他将雜(zá)交稻的育種從選育方法上分(fēn)爲三系法、兩系法和一(yī)系法3個發展階段,即育種程序朝着由繁至簡且效率越來越高的方向發展,優勢利用朝着越來越強的方向發展。

  豈料,1989年7月,一(yī)次異常低溫天氣導緻已經過鑒定的“光敏不育系”變成了可育,出現了“打擺子”現象,制出的還是常規種子,給了育種專家們當頭一(yī)棒。質疑聲四起,很多學者甚至放(fàng)棄對兩系法的研究。

  在這緊要關頭,袁隆平及時提出了選育實用光溫敏不育系的新思路,明确指出不育起點溫度低是實用光溫敏不育系的關鍵指标。

  随後,該研究得到總理基金立項和“863”計劃的大(dà)力支持,組織全國性協作攻關,解決了系列技術難題,逐漸掀起兩系法研究的新高潮。

  1995年,中(zhōng)國獨創的兩系法雜(zá)交水稻取得成功,普遍比同熟期的三系雜(zá)交稻每畝增産5%—10%。次年,中(zhōng)國超級稻育種計劃由農業部正式立項,擔任主帥的袁隆平提出以“形态改良與雜(zá)種優勢利用相結合”的水稻超高産育種理論和技術路線。

  20多年來,從突破700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤,直到1152.3公斤,從湖南(nán)到雲南(nán)的百畝示範田裏,雜(zá)交水稻大(dà)面積畝産的世界紀錄先後誕生(shēng)。這些水稻品種中(zhōng)的佼佼者,都有一(yī)個共同的身份——兩系法雜(zá)交水稻。

第三代雜(zá)交水稻種到了家門前,孕育增産新希望

  “高産更高産是永恒的追求”,這句話(huà),袁隆平說了幾十年,一(yī)遍又(yòu)一(yī)遍。

  從三系法到兩系法,雜(zá)交水稻産量連上台階,但也進入了緩慢(màn)增長期。八旬過後的袁隆平,又(yòu)帶領團隊瞄準了第三代雜(zá)交水稻。經過多年奮鬥初戰告捷,研究還摘得了湖南(nán)省技術發明一(yī)等獎。

  兼具三系法和兩系法優點的第三代雜(zá)交水稻另辟蹊徑,通過遺傳工(gōng)程不育系研究,爲水稻大(dà)幅度增産提供了巨大(dà)潛力空間。前幾年起,老人家門前那塊試驗田就種了部分(fēn)第三代雜(zá)交水稻,他在家裏就可以看着新寶貝了。

  得知(zhī)有一(yī)塊試驗田裏種的第三代雜(zá)交水稻長勢很好,袁隆平親自叫了10來個人,和他一(yī)起去(qù)測産。結果畝産有1300多公斤,老人高興得直說“驚人”。

  耐鹽堿水稻也是袁隆平近年來爲之奮鬥的新目标。他認爲,如果能拿出1億畝鹽堿地開(kāi)發,每畝按300公斤産量計算,就能增加300億公斤糧食,可多養活七八千萬人口。爲了實現這個想法,袁隆平提出了利用水稻雜(zá)種優勢,提高耐鹽堿水稻産量的技術路線。

  “全體(tǐ)員(yuán)工(gōng),人人須知(zhī),我(wǒ)中(zhōng)心有三大(dà)主要任務。”前年夏天,在袁隆平工(gōng)作生(shēng)活了30多年的湖南(nán)雜(zá)交水稻研究中(zhōng)心大(dà)院裏,挂出了一(yī)則老人親筆簽名的《科研任務告示》,提出了“三大(dà)目标”。

  其一(yī),沖刺“禾下(xià)乘涼夢”,繼續鞏固每公頃18噸産量的目标;其二,選育耐鹽堿水稻,瞄準每公頃産量4.5噸的目标;其三,發展第三代雜(zá)交水稻。

  幾大(dà)攻關一(yī)直在進行。2021年的夏天,稻田又(yòu)長新綠,您卻已遠行。無盡的懷念浸濕了這張告示……

  把論文寫在祖國的大(dà)地上,越來越多的雜(zá)交水稻學人将銘記您的教誨,像您一(yī)樣,爲祖國的繁榮富庶,爲全人類的福祉奮力拼搏,鞠躬盡瘁!

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