袁隆平院士是我國(guó)偉大的科學(xué)家,他的雜交水稻技術(shù)獲得了我們國(guó)家的最高獎(jiǎng)——國(guó)家特等發(fā)明獎(jiǎng)。
袁隆平院士也是世界偉大的科學(xué)家,他的雜交水稻被稱為“東方魔稻”,他的雜交水稻技術(shù)被世界糧農(nóng)組織列為解決世界糧食問(wèn)題的首選技術(shù)。
他先后獲得了聯(lián)合國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織“杰出發(fā)明家”金質(zhì)獎(jiǎng)、聯(lián)合國(guó)教科文組織“科學(xué)獎(jiǎng)”、聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織“糧食安全保障獎(jiǎng)”、世界作物雜種優(yōu)勢(shì)利用“先驅(qū)科學(xué)家獎(jiǎng)”等國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng),國(guó)際同行稱他為“雜交水稻之父”。美國(guó)科學(xué)院請(qǐng)他當(dāng)他們的外籍院士,院長(zhǎng)西瑟羅納說(shuō):“袁隆平為世界糧食安全做出了杰出的貢獻(xiàn),增產(chǎn)的糧食每年為世界解決了7000萬(wàn)人的吃飯問(wèn)題。他的當(dāng)選也為美國(guó)科學(xué)院增添了光彩。”
雜交水稻為什么成為世界明星?
全世界有一半以上的人主要吃稻米,全球水稻平均畝產(chǎn)在200公斤左右。世界上有8億人吃不飽肚子,每天將近24000人餓死。
而袁隆平院士的雜交水稻平均畝產(chǎn)800多公斤,有的甚至達(dá)到1100多公斤!
美國(guó)學(xué)者布朗在《誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)》里說(shuō):到下世紀(jì)30年代,中國(guó)人口將達(dá)到16億,到時(shí)誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)?
袁隆平院士回答說(shuō)“中國(guó)完全能解決自己的吃飯問(wèn)題,中國(guó)還能幫助世界人民解決吃飯問(wèn)題?!?/p>
如果你到烏茲別克斯坦旅游,當(dāng)他們知道你是來(lái)自袁隆平院士的家鄉(xiāng),那么你一定會(huì)受到隆重的接待,因?yàn)殡s交水稻讓他們遠(yuǎn)離饑餓。
如果你到印度尼西亞去參加他們慶祝豐收的儀式,你將聽(tīng)到他們高喊的是“中國(guó)萬(wàn)歲!”因?yàn)橹袊?guó)的雜交水稻讓他們的糧食大豐收,最高的增產(chǎn)達(dá)到93%!
溫家寶總理到國(guó)外訪問(wèn),好多國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人都請(qǐng)求中國(guó)幫助他們種植雜交水稻。中國(guó)人一向慷慨大方,先后為30多個(gè)國(guó)家講課、培訓(xùn),如今好多國(guó)家已經(jīng)生產(chǎn)出“東方魔稻”了。
有一種牲口叫“騾”,它力氣大、壽命長(zhǎng),是干活的好手??墒?,它既不隨爸爸的名字,也不隨媽媽的名字,因?yàn)樗陌职质邱R,媽媽是驢,或者爸爸是驢,媽媽是馬,總之,爸爸媽媽不是一個(gè)“族群”的,這樣生出來(lái)的寶寶就叫“雜交”寶寶。
騾的身上既有馬靈敏、有勁、善跑的長(zhǎng)處,又有驢不容易生病、對(duì)吃粗飼料沒(méi)意見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn),它比爸爸媽媽更優(yōu)秀,這就是雜交的好處,也叫“雜交優(yōu)勢(shì)”。
雜交優(yōu)勢(shì)不僅動(dòng)物有,植物也有,所以就有了雜交水稻。
當(dāng)然,雜交水稻還不是像騾那樣,從完全不同的“族群”中找爸爸媽媽,而是從不同品種的水稻中找“優(yōu)秀父母”。袁隆平院士尋找的品種,一個(gè)是“家養(yǎng)”的,也就是農(nóng)民伯伯種植的水稻;另一個(gè)是野生的,也就是自生自滅的水稻。
雜交為什么有優(yōu)勢(shì)?科學(xué)家還在解這個(gè)謎,不過(guò)已經(jīng)有人提出了一些看法。在解謎之前我們先來(lái)說(shuō)一下“基因”。
我們?cè)?jīng)說(shuō)過(guò)“基因”,你還記得嗎?讓我們來(lái)簡(jiǎn)單回憶一下,并且再增加一點(diǎn)知識(shí):
生命是由無(wú)數(shù)細(xì)胞組成的??茖W(xué)家在研究細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核中有一種東西,很容易被堿性染料染成深色,因此,就把這種物質(zhì)稱為“染色體”。
各種生物的染色體是不同的。人的一個(gè)細(xì)胞核中有23對(duì)、也就是說(shuō)有46條染色體,黑猩猩有24對(duì),果蠅有4對(duì),狗狗有39對(duì),家養(yǎng)的蠶寶寶有28對(duì),小麥有21對(duì),水稻有12對(duì),玉米有10對(duì),洋蔥有8對(duì)。
染色體很奇妙,它們總是兩條兩條地樣子差不多,可以配成對(duì),所以人的46條染色體配成了23對(duì)。更奇妙的是,你的每一對(duì)染色體,一條是爸爸給的,一條是媽媽給的。
不過(guò),因?yàn)轳R的染色體是64條,驢的染色體是62條,所以騾子的染色體是63條,不能配對(duì),所以騾子不能生小寶寶。
每條染色體上通常含有一個(gè)DNA分子。DNA分子長(zhǎng)什么樣呢?它長(zhǎng)長(zhǎng)的,細(xì)細(xì)的,但不是筆直的,如果你有機(jī)會(huì)在顯微鏡下觀察,你會(huì)發(fā)現(xiàn),DNA漂亮極了,像轉(zhuǎn)著圈跳舞那樣盤(pán)旋伸展,被稱為“雙螺旋結(jié)構(gòu)”。
基因就住在DNA分子上,據(jù)科學(xué)家推算,每個(gè)DNA分子上有1000多個(gè)基因,就是它們,把爸爸媽媽、爺爺奶奶、外公外婆……身上特有的信息一代一代地給我們遺傳了下來(lái),我們身上有著和他們相同的基因。所以,你會(huì)像媽媽一樣有酒窩,會(huì)像爸爸一樣長(zhǎng)鬈發(fā)。
基因還分為顯性基因和隱性基因。顯性基因絕大多數(shù)是優(yōu)良的基因,隱性基因大多數(shù)是有害的基因。
顯性基因會(huì)在動(dòng)物、植物的身上表現(xiàn)出來(lái),比如,馬會(huì)表現(xiàn)出靈敏、有勁、善跑。一旦顯性基因表現(xiàn)出有害的樣子,就很容易被淘汰掉,所以那些劣等馬沒(méi)有辦法生存下去。
自然界到處可以看到這樣的現(xiàn)象,在一個(gè)動(dòng)物家族里,強(qiáng)壯的總是勝過(guò)瘦弱的,聰明的總是勝過(guò)愚笨的。強(qiáng)壯的、聰明的才有機(jī)會(huì)生育寶寶,以便把它們身上優(yōu)秀的基因遺傳下去,這樣,這個(gè)家族才會(huì)世世代代綿延不絕,不會(huì)輕易地被別的動(dòng)物家族打敗、滅絕。
植物也是一樣,只有強(qiáng)壯的種子才可能生根、發(fā)芽。
有的科學(xué)家說(shuō),雜交有優(yōu)勢(shì),是因?yàn)椴煌贩N的優(yōu)良顯性基因,彌補(bǔ)了有害的隱性基因。
馬爸爸身上靈敏、有勁、善跑的顯性基因,彌補(bǔ)了驢媽媽身上的不靈敏、勁小、不善跑的隱性基因;同樣,驢媽媽身上不容易生病、不拒絕粗飼料的顯性基因,彌補(bǔ)了馬爸爸身上的容易生病、只有精飼料才合口味的隱性基因。
“家養(yǎng)”水稻的有利顯性基因,彌補(bǔ)了野生水稻的有害隱性基因;野生水稻的有利顯性基因,彌補(bǔ)了“家養(yǎng)”水稻的有害隱性基因。
也有的科學(xué)家說(shuō),雜交有優(yōu)勢(shì),是因?yàn)椴煌贩N的爸爸媽媽在一起孕育寶寶的時(shí)候,會(huì)把互相之間優(yōu)秀的基因發(fā)揮得超強(qiáng)。
跟“雜交”相對(duì)的,叫“純種”。比如,“家養(yǎng)”水稻寶寶的爸爸媽媽、爺爺奶奶……必須是“家養(yǎng)”水稻。而且,如果“家養(yǎng)”水稻分為A品種、B品種,那么A品種不能跟B品種雜交,以便A品種的子子孫孫都是A品種,這樣的子孫,就是純種A品種寶寶。
當(dāng)然,這樣種水稻的話,水稻容易得病,產(chǎn)量會(huì)越來(lái)越低。
奇怪的是,有的東西人們拼命想要“純種”,千方百計(jì)不讓它們雜交,比如賽馬。
北京奧運(yùn)會(huì)馬術(shù)比賽的賽場(chǎng)設(shè)在香港,馬術(shù)比賽分為盛裝舞步、場(chǎng)地障礙和盛裝舞步+耐力賽+場(chǎng)地障礙賽的三項(xiàng)賽。參加比賽的馬,越是純種的越高貴,因?yàn)榧兎N馬的比賽成績(jī)好。
為了保證純種馬的“純”。每一匹馬駒都要注冊(cè)登記,在登記時(shí),還要跟它的爸爸媽媽用檢測(cè)DNA的方法,做“親子鑒定”,而它的爸爸媽媽也必須是已經(jīng)注冊(cè)登記的純種馬。
這么說(shuō),純種有優(yōu)勢(shì)了?
其實(shí),純種馬最初也是雜交培育出來(lái)的。按照比賽要求,人們挑選了不同品種的馬進(jìn)行雜交,讓新生寶寶繼承優(yōu)秀基因,經(jīng)過(guò)三百多年的培育,才有了善于奔跑、善于跨越、爭(zhēng)強(qiáng)好勝、并能把這些優(yōu)秀基因“一點(diǎn)不漏”地遺傳給寶寶的純種寶馬。
純種水稻容易得病,純種馬就沒(méi)有事嗎?不,純種馬很容易生病。
純種容易得病,是因?yàn)榘职謰寢尪紝儆凇凹兎N”,也就是說(shuō)它們身上有很多相同的基因。相同的基因在一起,會(huì)讓優(yōu)秀基因更優(yōu)秀,也會(huì)讓有害基因更有害。
所以純種馬或者成為比賽的強(qiáng)者,或者成為病馬,還有的生下來(lái)就死亡。因?yàn)檫@些馬都是人工飼養(yǎng)的,所以,人們把表現(xiàn)出有害基因的病馬淘汰掉,純種馬的淘汰率是非常高的。即使成為了賽馬,也很容易生病或死亡。吃的東西、休息的場(chǎng)所非常講究,有一點(diǎn)點(diǎn)不對(duì),就會(huì)影響它的身體狀況,影響比賽成績(jī)。所以,純種馬非常珍貴,也非常嬌貴。
可以說(shuō),雜交是為了獲得原來(lái)品種上沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn),比如“家養(yǎng)”水稻從野生稻中獲得產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn);而純種是為了強(qiáng)化本身品種的優(yōu)點(diǎn),比如賽馬從老祖宗那里繼承速度快等優(yōu)點(diǎn)。