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        李振聲和他的雜交小麥

        2009-05-07 09:22:12
        糧食決策參考 2009年7期
        關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)緣條銹病雜交

        余 瑋

        如果說(shuō)袁隆平是“雜交水稻之父”,那么李振聲稱得上是“中國(guó)小麥遠(yuǎn)緣雜交之父”?!澳显崩睢?,一個(gè)研究水稻,一個(gè)研究小麥,都用數(shù)十年的心血和智慧培育出了豐碩的果實(shí),他們讓廣大農(nóng)民受益,讓中國(guó)人乃至全世界受益。2007年,李振聲院士因杰出的科學(xué)成就被授予2006年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。

        “最大的夢(mèng)想是不餓肚子”

        “你聽(tīng)說(shuō)了嗎?咱村的李振聲獲得國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)了?!薄霸鄞謇锍雒死玻钫衤暙@大獎(jiǎng)了。”……一時(shí)間,山東省淄博市周村經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)南謝村沸騰了,全村的男女老幼奔走相告。 1931年2月,李振聲出生在淄博市一個(gè)農(nóng)民家庭里,從小就對(duì)農(nóng)業(yè)有接觸,一般的農(nóng)活都參與過(guò)。他11歲那年,山東大旱,據(jù)志書(shū)記載:“1942年,山東大旱,6月始降小雨,秋早霜,高粱受凍無(wú)粒,其他作物嚴(yán)重受災(zāi),糧食歉收。1943年,災(zāi)荒嚴(yán)重,餓死者、賣兒賣女者甚多,外出討飯者無(wú)數(shù)。”

        李振聲還記得,“那幾年青黃不接時(shí),榆樹(shù)葉和樹(shù)皮都吃光了。蔥干蒜皮都是好東西,也有人餓死。那個(gè)時(shí)候我就明白了‘誰(shuí)知盤(pán)中餐,粒粒皆辛苦的道理?!?/p>

        盡管當(dāng)時(shí)全家十分艱難,李振聲的家庭還是很重視對(duì)孩子的教育,總是想盡辦法送孩子上學(xué)。李振聲先是在農(nóng)村上私塾,就讀于周村培德學(xué)堂,之后在光被中學(xué)(淄博六中前身)念中學(xué)。13歲那年,父親病逝,母親一人帶著4個(gè)孩子,日子愈發(fā)艱難。李振聲靠哥哥在濟(jì)南一家店鋪當(dāng)伙計(jì)的工錢和親戚的幫助讀到了高中二年級(jí)。

        一個(gè)偶然的機(jī)會(huì),李振聲在街上看到山東農(nóng)學(xué)院打出的一個(gè)招生廣告,上面寫(xiě)著“免費(fèi)食宿”。心想:天下還有這么好的事,既能上學(xué),還有飯吃。于是,李振聲又萌生繼續(xù)學(xué)業(yè)的想法,就抱著試一試的心理報(bào)考了,沒(méi)想到考上了,“這是我人生的一大轉(zhuǎn)折,是濟(jì)南解放給我提供了這個(gè)條件,所以也就對(duì)這個(gè)機(jī)會(huì)特別珍惜,學(xué)習(xí)比較努力。”

        解放前的連年旱災(zāi),讓他對(duì)餓肚子有著特殊的記憶,而這段刻骨銘心的經(jīng)歷,讓李振聲深知“民以食為天”的內(nèi)涵,立志要讓所有的人吃飽飯,被山東農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系錄取讓他興奮不已,他成了全村第一個(gè)大學(xué)生。

        “要吃面,種小偃”

        1951年,李振聲從山東農(nóng)學(xué)院畢業(yè)后被分配到中國(guó)科學(xué)院北京遺傳選種實(shí)驗(yàn)館工作,這對(duì)當(dāng)時(shí)的他而言有些出乎意料。

        當(dāng)時(shí),遺傳選種實(shí)驗(yàn)館有遺傳組、生理組和栽培組3個(gè)課題組,李振聲被分工到栽培組,師從土壤學(xué)家馮兆林從事種植牧草改良土壤的研究,分工負(fù)責(zé)牧草種質(zhì)資源的收集、種植與生物學(xué)特性的觀察研究。幾年中,他對(duì)800多種牧草進(jìn)行了較深入的觀察與研究。

        1956年,響應(yīng)國(guó)家支援大西北的號(hào)召,李振聲放棄北京優(yōu)越的工作和生活條件,背起行李,奔赴西部小鎮(zhèn)--陜西楊凌,在中國(guó)科學(xué)院西北農(nóng)業(yè)生物研究所開(kāi)始了小麥育種的研究。從此,李振聲開(kāi)始了在大西北31年的科研生涯。

        這一年,中國(guó)經(jīng)歷了歷史上最嚴(yán)重的小麥條銹病大流行。小麥條銹病是小麥生產(chǎn)上典型的氣流傳播大區(qū)域流行性病害。剛剛開(kāi)始侵入時(shí)肉眼是看不見(jiàn)的,到了后期以后病菌癥狀顯示出來(lái),在小麥葉片上會(huì)發(fā)現(xiàn)一行一行粉狀的東西,“像黃銹一樣的孢子堆是一行一行,一條一條的,我們叫條銹,即條銹病”。一旦發(fā)生將在大面積范圍內(nèi)流行,會(huì)造成小麥產(chǎn)量的損失,減產(chǎn)30%到50%,甚至絕收。為此,小麥條銹病這種傳染性極強(qiáng)的病害有“小麥癌癥”之稱,嚴(yán)重威脅著小麥糧食生產(chǎn)。

        當(dāng)時(shí)只有25歲的李振聲憂心忡忡。他決定從事小麥改良研究,為農(nóng)民培育出優(yōu)良抗病的小麥?!耙鹦←湕l銹病大流行的原因是,病菌變異的速度快,育種的速度慢,即8年才能育成一個(gè)小麥新品種,而據(jù)25個(gè)國(guó)家統(tǒng)計(jì)條銹病平均5.5年就能產(chǎn)生一個(gè)新的生理小種,成為當(dāng)時(shí)一個(gè)世界性難題。”

        李振聲通過(guò)多年對(duì)牧草的研究,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)穗偃麥草等具有非常好的抗病性。于是,萌發(fā)了通過(guò)牧草與小麥雜交把草的抗病基因轉(zhuǎn)移給小麥的想法。 通過(guò)對(duì)小麥歷史的研究,李振聲更加堅(jiān)定了這一想法。李振聲的想法就好比為牧草和小麥進(jìn)行特殊的“婚配”,讓小麥的后代獲得草的抗病基因?!昂帽葹樾←溦乙粋€(gè)牧草丈夫,因?yàn)槭沁h(yuǎn)緣,就像馬和驢雜交的后代騾子沒(méi)有生育能力,所以讓小麥的后代獲得草的抗病基因,難度非常大?!崩钫衤曊f(shuō)。

        所幸的是,李振聲提出的通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交將草的抗病基因轉(zhuǎn)移給小麥、選育持久性抗病小麥品種的設(shè)想,得到了植物學(xué)家聞洪漢和植物病理學(xué)家李振歧的支持。為解決小麥條銹病這一世界性的難題,李振聲另辟蹊徑,對(duì)遠(yuǎn)緣雜交開(kāi)始進(jìn)行深入研究和探索。 在1964年,小麥成熟前連續(xù)40天陰雨,到6月14日天氣突然暴晴,一天的工夫讓幾乎所有的小麥都青干了。“我們1000多份雜種中除小偃6號(hào)的‘祖父小偃55-6和長(zhǎng)穗偃麥草之外,其他全部青干了。而它仍保持著金黃顏色,這是一個(gè)十分難得的材料,我們抓住這個(gè)材料又經(jīng)過(guò)兩次雜交,育成了一個(gè)具有相對(duì)持久的抗病性、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的小麥新品種——小偃6號(hào)?!崩钫衤曊f(shuō),對(duì)雜種的鑒定與篩選有時(shí)要靠機(jī)遇與細(xì)心的工作。

        “小麥也是3種野生植物雜交后,經(jīng)過(guò)9000多年的自然選擇和人工選擇的結(jié)果。那我們能不能讓小麥同抗病、抗旱的野生草種再次雜交呢?”望著因條銹病大流行而嚴(yán)重減產(chǎn)的麥田,25歲的李振聲把目光聚焦在遠(yuǎn)緣雜交育種上。

        經(jīng)過(guò)20年的努力,他帶領(lǐng)課題組克服了小麥遠(yuǎn)緣雜交不親和、雜種后代不育等困難,將偃麥草的抗病和抗逆基因轉(zhuǎn)移到小麥當(dāng)中,育成小偃麥八倍體、異附加系、異代換系、易位系和小偃4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、54號(hào)、81號(hào)等小偃系列小麥新品種,其中僅小偃6號(hào)就累計(jì)推廣1.5億畝。小偃系統(tǒng)衍生良種70多個(gè),累計(jì)推廣面積大概在3億畝以上。

        由于小偃麥的抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好,在黃淮流域冬麥區(qū)廣泛種植,于是農(nóng)村流傳開(kāi)了這樣一句民謠:“要吃面,種小偃。”可是,李振聲則笑言:“我們今天能吃到發(fā)面饅頭和面包,應(yīng)該謝謝大自然,也要謝謝給小麥提供優(yōu)良基因的小草。”

        上個(gè)世紀(jì)80年代以后,農(nóng)民逐漸加大對(duì)化肥的施用。而中國(guó)的磷礦主要在西南地區(qū),儲(chǔ)量少、品位低,很多磷肥都要靠進(jìn)口。李振聲開(kāi)始琢磨:中國(guó)的磷礦資源再有100年就開(kāi)采完了,我能不能在生物技術(shù)上想想辦法,提高作物對(duì)土壤中本身含有的磷的吸收利用效率。這樣不僅可以利用了資源,還節(jié)省了化肥,保護(hù)了環(huán)境。

        于是,李振聲開(kāi)始了艱苦卓絕的探索。他在北京市昌平建立了一個(gè)育種基地?;貏偨ㄆ饋?lái)的時(shí)候,沒(méi)有食堂、沒(méi)有衛(wèi)生間、沒(méi)有圍墻,連路都不通。李振聲就帶個(gè)飯盒,在田里一呆就是一天。為了找到能夠高效吸收利用土壤中磷的小麥種質(zhì)資源,他耐心地對(duì)種在花盆中的數(shù)千份種質(zhì)進(jìn)行篩選。 功夫不負(fù)有心人,李振聲最后發(fā)現(xiàn)了一批“磷高效”和“氮高效”的小麥種質(zhì)資源,并研究揭示了其生理機(jī)制與遺傳基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上培育出來(lái)的小麥新品種——小偃54能高效吸收土壤中的磷,被列入農(nóng)業(yè)部跨越計(jì)劃,在河南、陜西等省累計(jì)推廣700萬(wàn)畝。隨后,他又通過(guò)多學(xué)科交叉與合作,開(kāi)展了提高小麥個(gè)體和群體的光合效率以及光合作用產(chǎn)物的優(yōu)化分配研究,解決了過(guò)去長(zhǎng)期存在的優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)之間的矛盾。

        上個(gè)世紀(jì)90年代后,李振聲提出了走資源節(jié)約型高產(chǎn)農(nóng)業(yè)道路的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展觀。他所秉持的“少投入、多產(chǎn)出、保護(hù)環(huán)境、持續(xù)發(fā)展”的小麥育種新方向已經(jīng)成為育種界的共識(shí),并成為農(nóng)業(yè)973項(xiàng)目研究的重要指導(dǎo)原則。

        “把99%的時(shí)間花在調(diào)查研究上”

        嚴(yán)謹(jǐn)而不失溫和,衣著樸素而精神矍鑠。作為來(lái)自農(nóng)民家庭的科學(xué)家,李振聲始終在為中國(guó)人民的“吃糧”問(wèn)題奔忙。一般人難以把他和中國(guó)科技最高獎(jiǎng)聯(lián)系起來(lái),一般人也難以認(rèn)為我國(guó)小麥遠(yuǎn)緣雜交的奠基人就是這慈祥樸實(shí)的老者。李振聲反復(fù)強(qiáng)調(diào)說(shuō):“搞科研,甚至要把99%的時(shí)間花在調(diào)查研究上。這樣得出的結(jié)論才算是水到渠成。”

        李振聲是這樣說(shuō)的,也是這樣做的。小麥育種是李振聲課題組主要研究方向之一,在整個(gè)小麥生長(zhǎng)期里,他經(jīng)常前往研究所農(nóng)場(chǎng)試驗(yàn)田,親自調(diào)查麥子的生長(zhǎng)狀況。一年四季,在田間地頭總可以看到李振聲忙碌工作的身影。有時(shí)候,突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)好材料就像找到了一個(gè)寶貝,他高興得像一個(gè)孩子樂(lè)不可支,并且總能想出辦法把這個(gè)材料盡快用到育種工作中去。往往在田間工作大半天,助手們都感到有點(diǎn)兒累了,他仍然不知疲倦地調(diào)查記錄。

        “創(chuàng)新”也是李振聲一直提倡的觀點(diǎn)。他說(shuō),科學(xué)研究本身就是不斷發(fā)展變化的,人只有不斷地學(xué)習(xí)才能在做研究的時(shí)候有所創(chuàng)新。“書(shū)本上的知識(shí)都是間接知識(shí),是別人總結(jié)出來(lái)的。要堅(jiān)持科學(xué)創(chuàng)新,必須得把書(shū)本中的知識(shí)拿到實(shí)踐中去驗(yàn)證。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)了書(shū)本知識(shí)和實(shí)際情況不一樣,有了問(wèn)題的時(shí)候,那就是創(chuàng)新的起點(diǎn)了?!?/p>

        李振聲聲名鵲起,各種獎(jiǎng)勵(lì)接踵而來(lái)。李振聲在1985年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng),1988年獲陳嘉庚農(nóng)業(yè)科學(xué)獎(jiǎng),1995年獲何梁何利科學(xué)與進(jìn)步獎(jiǎng),2005年獲首屆“中華農(nóng)業(yè)英才獎(jiǎng)”。但李振聲最熱衷的仍舊是到田間地頭去看小麥,他說(shuō):“真正給我打分的是農(nóng)民?!闭Z(yǔ)言樸實(shí),卻振聾發(fā)聵。當(dāng)學(xué)術(shù)界的浮躁風(fēng)日盛時(shí),細(xì)品李振聲的話,讓人別有一番滋味上心頭。

        女兒眼中的完美人

        對(duì)待事業(yè)一絲不茍的李振聲在生活中常常會(huì)嚴(yán)格要求自己的孩子。 李振聲的女兒李濱說(shuō):“父親為人正直嚴(yán)謹(jǐn),謙和寬容。工作時(shí)一絲不茍,生活上但求溫飽,他幾乎是個(gè)完美的人?!崩顬I女承父業(yè),和父親在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室工作了近20年,她印象最深的就是父親對(duì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)?!案赣H對(duì)工作的嚴(yán)謹(jǐn)貫徹始終。他64歲時(shí),因工作需要向沈允鋼院士、匡廷云院士請(qǐng)教有關(guān)光合作用的知識(shí)和研究方法。他聽(tīng)說(shuō)中午葉子的氣孔會(huì)關(guān)閉,就和匡院士在大日頭底下一起跑到田里觀察葉子?!崩顬I說(shuō)。

        李振聲不但在遺傳育種方面開(kāi)創(chuàng)了小麥遠(yuǎn)緣雜交品種在生產(chǎn)上大面積推廣的先例,還創(chuàng)建了藍(lán)粒小麥和染色體工程育種新系統(tǒng)。這是一項(xiàng)原創(chuàng)性成果,為小麥染色體工程育種的實(shí)用化開(kāi)辟了一條新路。他的這項(xiàng)成果促成了首屆國(guó)際植物染色體工程會(huì)議在中國(guó)西安召開(kāi),受到來(lái)自15個(gè)國(guó)家的100多位專家的充分肯定。

        “學(xué)點(diǎn)哲學(xué),可以少走彎路”

        1992年,李振聲退居二線后工作并沒(méi)有停止。他在昌平平西府建立了一個(gè)育種基地。國(guó)家自然科學(xué)基金委主任陳宜瑜回憶說(shuō):“基地剛建起來(lái)的時(shí)候,沒(méi)有食堂、沒(méi)有衛(wèi)生間、沒(méi)有圍墻,連路都不通。李振聲就帶個(gè)飯盒,在田里一呆就是一天?!本褪窃谶@個(gè)基地,李振聲開(kāi)創(chuàng)了小麥磷、氮營(yíng)養(yǎng)高效利用的育種新方向,發(fā)現(xiàn)了一批“磷高效”和“氮高效”小麥種質(zhì)資源,揭示了其生理機(jī)制與遺傳基礎(chǔ)。如今,他針對(duì)我國(guó)國(guó)情提出的“少投入、多產(chǎn)出、保護(hù)環(huán)境、持續(xù)發(fā)展”育種目標(biāo),已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)973項(xiàng)目研究的重要指導(dǎo)原則。

        面對(duì)眾多邀請(qǐng)介紹成功經(jīng)驗(yàn)的訪談,李振聲說(shuō):“幾十年的經(jīng)驗(yàn)使我深刻體會(huì)到,學(xué)點(diǎn)哲學(xué)可以少犯錯(cuò)誤,少走彎路?!逼渲校计嬗嘘P(guān)唯物論和辯證法的論述對(duì)他影響深刻。李振聲說(shuō):“對(duì)科學(xué)研究來(lái)說(shuō),具有重要指導(dǎo)作用的哲學(xué)原理是:世界是物質(zhì)的,物質(zhì)世界是可以認(rèn)識(shí)的。人的認(rèn)識(shí),如果能正確反映客觀規(guī)律,就是正確的認(rèn)識(shí),否則就是錯(cuò)誤的。按照客觀規(guī)律辦事就能成功,否則就會(huì)失敗?!?/p>

        李振聲說(shuō):“回顧50多年來(lái)的歷程,我覺(jué)得有四點(diǎn)在工作中發(fā)揮了重要作用:第一,社會(huì)責(zé)任感;第二,明確的工作目標(biāo),人的精力有限,一輩子能集中時(shí)間和精力做成一兩件對(duì)社會(huì)真正有益的事情就不錯(cuò)了;第三,持之以恒的毅力;第四,依靠集體和團(tuán)隊(duì),這是成功的保證?!?/p>

        如今,李振聲工作的重心主要放在培育青年一代和農(nóng)業(yè)咨詢工作上??偨Y(jié)半個(gè)多世紀(jì)的科研之路,李振聲說(shuō):“我只是提供了一些方法,一點(diǎn)思路?!?/p>

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