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        追夢·圓夢
        ——“雜交水稻之父”袁隆平

        2019-01-28 09:37:44姚昆侖
        中國學術期刊文摘 2019年22期
        關鍵詞:兩系雜種優(yōu)勢雜交稻

        姚昆侖

        貢獻

        20世紀70年代初,袁隆平利用助手發(fā)現(xiàn)的天然雄性不育的“野敗”作為雜交水稻的不育材料并發(fā)表了水稻雜種優(yōu)勢利用的觀點,打破了世界性的自花授粉作物育種禁區(qū)。20世紀70年代中期,領導完成了雜交水稻三系配套,實現(xiàn)了雜交水稻的歷史性突破并在生產中大面積應用。此后,他提出雜交水稻育種發(fā)展戰(zhàn)略,即由品種間到亞種間再到遠緣雜交優(yōu)勢利用,由三系法到兩系法再至一系法的設想。在他的帶領下,我國兩系法雜交水稻于1995年研究成功,形成了兩系法雜交水稻技術體系。

        1997年,他提出“雜交水稻超高產育種”技術路線并積極組織實施,于2000年、2004年、2011年陸續(xù)實現(xiàn)了畝產700kg、800kg、900kg的目標。袁隆平還積極促進雜交水稻技術造福世界,目前已推廣到50多個國家和地區(qū),在國內外產生了重大影響。

        榮譽

        1981年國家技術發(fā)明獎特等獎

        1985年聯(lián)合國知識產權組織“杰出發(fā)明家”金質獎

        1987年聯(lián)合國教科文組織“科學獎”

        1988年英國讓克基金會“農學與營養(yǎng)獎”

        1993年美國菲因斯特基金會“拯救世界饑餓獎”

        1995年聯(lián)合國糧農組織“糧食安全保障獎”

        1997年世界“先驅科學家獎”

        1999年國際永久編號第8117號小行星被命名為“袁隆平星”

        2000年國家最高科學技術獎

        2002年越南政府“越南農業(yè)和農村發(fā)展’榮譽徽章

        2004年以色列沃爾夫基金會“沃爾夫獎”(農業(yè))

        美國世界糧食獎基金會“世界糧食獎”

        2007年鳳凰衛(wèi)視等主辦“世界因你而美麗——影響世界華人盛典”之“終身成就獎”

        2010年法國“最高農業(yè)成就勛章”

        2013年國家科學技術進步獎特等獎

        20世紀60年代的一個晚上,袁隆平做了一個奇妙的夢:夢見自己種的水稻,像高梁那么高,穗子像掃把那么長,顆粒像花生那么大,他和幾個朋友就坐在稻穗下面乘涼……50年來,他一直在為圓這個夢不懈努力,向沒有終點的高度攀爬。在圓這個夢想的過程中,他又萌生了第二個夢想:雜交水稻覆蓋全球,讓世界遠離饑餓。

        坎坷中成長的學農大學生

        1930年9月7日(庚午年農歷七月初九),袁隆平在北平(京)協(xié)和醫(yī)院呱呱落地。因袁隆平排行第二,家里就為他取小名為“二毛”。袁隆平兄弟五個,五人按年齡大小排序是:隆津、隆平、隆贛、隆德、隆湘。

        袁隆平祖籍江西德安縣,德安位于鐘靈毓秀的廬山腳下。袁隆平的祖父袁盛鑒,在孫中山領導的民國時期曾當選為江西省第一屆議會議員,擔任廣東瓊崖行政長官秘書長、文昌縣縣長等職。父親袁興烈在當時南京的東南大學中文系畢業(yè)后,進入北平鐵路局當高級職員,是一位具有愛國心、正直的知識分子。在大學期間,他結識袁隆平的母親華靜,倆人結為伉儷?;楹?,華靜這位鎮(zhèn)江姑娘擔任起了操持家務和培育兒子的重任。

        童年應該是一個充滿天真爛漫、無憂無慮的時期,此時的袁隆平十分調皮好玩。抗戰(zhàn)爆發(fā)后,少年袁隆平在隨家遷徙、流浪中品嘗到了時代的苦難。流離失所的不幸和山河破碎的殘酷現(xiàn)實使袁隆平逐漸懂得了國家興亡與自己的責任,激發(fā)了他發(fā)奮學習、報效祖國的志向。

        正是在這種志向的驅動下,從進入小學起,少年袁隆平就顯示了好學勤思的性格。他不僅學習成績優(yōu)異,而且志趣高遠愛好廣泛。他思想活躍,喜歡從不同角度思考問題,他的提問常常難倒老師。如在高中一次物理課上,老師講到了愛因斯坦的質能方程式,即E=MC2(E代表能量,W代表質量,C代表光速)。袁隆平一時想不明白“能量為什么與光速的平方成正比”,向老師提出了“為什么物質的能量和光速的平方成正比”這樣一個問題。質能公式是愛因斯坦花費10年時間推導出來的。一位中學物理教師要講清楚其中含義的確很困難。

        抗戰(zhàn)勝利后,袁隆平舉家遷往南京,他進入南京大學附中高中部學習,1948年年底畢業(yè)。在升大學讀什么專業(yè)的問題上,他父親極力主張他報考南京的重點大學,學習文理科,同時兒子也不必遠行,可以留在自己身邊。但初中春游園藝場的情景總是浮現(xiàn)在袁隆平的腦海,那茂林修竹、花卉飄香的美妙圖景令他怦然心動,撥動了袁隆平想學農的心弦。幾經思考,袁隆平鄭重地向家里提出要報考農業(yè)院校的意愿。父母最后還是尊重了袁隆平的選擇。父親玩笑似地對他說:“俗話說,‘父望子成龍’,而我現(xiàn)在是望子成‘農’了?!?/p>

        1949年春天,袁隆平考入了重慶相輝農學院。1950年,重慶相輝農學院與其他院校的相關專業(yè)合并后成立了西南農學院,袁隆平與同學轉入該院學習,主修專業(yè)是遺傳育種學。他博覽群書,認真攻讀了當時遺傳學的兩大流派:西方的孟德爾、摩爾根學派和蘇聯(lián)李森科學派的書籍,這對袁隆平后來的創(chuàng)新思想、學術觀點的形成產生了重要影響。1953年,袁隆平大學畢業(yè)。他毅然決定服從祖國分配,來到了當時比較偏僻的湖南黔陽縣(現(xiàn)為洪江市)安江農校當教師。

        從研究紅薯轉入探索雜交水稻的禁區(qū)

        在安江農校教學的日子,袁隆平重視教學,更重視試驗和實踐。在社會實踐中,他看到農村的耕作方式還很落后,稻谷的平均畝產不過150千克,辛勤耕作一年的農民,卻難以填飽肚子。他開始萌動了盡自己努力去解決當時在中國普遍存在的吃飯問題的想法。

        袁隆平開始設計科研課題時,他定了兩個研究方向,第一個是搞紅薯嫁接,第二個是研究高產水稻。

        1956年,他以紅薯為對象,開始探索第一個研究方向。1958年,他嫁接的“月光花紅薯”獲得了大豐收,其中最大的一蔸“紅薯王”達到了13.5kg,地上也結了種子。正值“大躍進”年代,袁隆平貨真價實的“高產衛(wèi)星”得到了人們的肯定和贊揚。同時,他煞費苦心開展了一系列其他方面的實驗,諸如西紅柿嫁接到馬鈴薯上、西瓜嫁接到南瓜上,但沒有獲得經濟性狀優(yōu)良的無性雜種,他感到困惑。

        一次,袁隆平出差到長沙,在書店的一本影印的英文雜志上看到介紹美國遺傳學家克里克(F.H.C.Crick)和華生(J.D.Watson)在遺傳學領域發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)螺旋結構,推動遺傳學研究深入到分子水平的文章,他把那本雜志買回家,認真細致地研讀起來。不久,他又獲悉“染色體、基因遺傳學”應用于雜交高梁、雜交玉米、無籽西瓜等作物并取得了明顯效果后,觸動很大。影響袁隆平更深的是一次下鄉(xiāng)上培訓課,他做了講授“紅薯育種和栽培技術”的充分準備,可聽者寥寥無幾;而在講授“水稻的高產栽培技術”的教室,聽者爆滿。他好奇地問農民,答案是:紅薯是雜糧,吃了不經餓,吃多了還反胃;稻谷是主糧,種好水稻是大事。

        這些事使他敏銳地意識到,自己應該走出“無性育種”的困惑,駛向已顯示出生命力的孟德爾、摩爾根的現(xiàn)代遺傳學的大海里去。同時,他決定以水稻為研究對象,開始科研的第2個目標。

        1960年,中國發(fā)生連續(xù)3年的自然災害。袁隆平也不能幸免,他身軀浮腫,無力走路看書。他親眼看見一位豆蔻年華的少女,因吃了觀音土,活活地憋死了。知識分子的憂患意識使袁隆平真切地感受到“民以食為天”這句古話的分量,他思考要從科學上尋找高產的辦法,向饑餓挑戰(zhàn)。在與農民談到搞高產水稻時,農民說:“施肥不如勤換種。”“如果能研究出畝產800斤(400kg)、1000斤(500kg)甚至2000斤(1000kg)的新稻種,我們就可告別饑荒,結束苦日子了?!睅拙錁銓嵉脑捳Z,對袁隆平觸動很大,他暗自思索,希望從育種技術來實現(xiàn)水稻高產。

        種子是萬物之源,生命之源,直接影響下一代。幾千年來,人們常采用常規(guī)選種。在漢代就有“田者擇種而種之”的“良種法”。隨著現(xiàn)代育種技術的發(fā)展,20世紀60年代初,設在菲律賓的國際水稻研究所育成了高產矮稈水稻“IR8”,我國科研工作者也取得了水稻矮化研究的突破,解決了高稈水稻易倒伏低產的問題,總產提高20%左右,被人們譽為“第一次綠色革命”。這對袁隆平產生了很大的激勵作用。

        袁隆平想,常規(guī)育種已取得增產效益,是否能夠通過雜種優(yōu)勢取得更大的增產效果呢?所謂雜種優(yōu)勢,是指遺傳基礎不同的兩個親本雜交所產生的雜種在某些性狀上優(yōu)于其親本的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。早在春秋戰(zhàn)國時期,我國先民就注意到公馬和母驢交配所產生的雜種騾子,叫做駃騠馬。動物有雜種優(yōu)勢,那么,作物是否也有雜種優(yōu)勢呢?他查閱了大量的中外資料,得知1876年達爾文就提出了玉米雜種優(yōu)勢現(xiàn)象;1926年,美國農學家瓊斯最先報道了水稻的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象;之后,印度科學家理查哈里又提出了水稻雜交后第一代優(yōu)勢(簡稱F1)在生產中應用的設想。但不久,美國著名遺傳學家辛洛特和鄧恩出版了《細胞遺傳學》,書中認為,水稻等自花授粉作物是沒有雜交優(yōu)勢的。國際上的許多研究人員望而卻步,進行的嘗試性研究也中途停止。袁隆平在迷茫后心中又開始懷疑起來,辛洛特和鄧恩的提法正確嗎?

        大自然開啟了一扇門。1962年,袁隆平在試驗田連續(xù)進行觀察和實驗。在水稻揚花吐穗的盛夏7月,一個下午,他發(fā)現(xiàn)了一株高大、穗大粒多的優(yōu)異稻株,頓時興奮起來,宛若找到寶貝,作了標記。收割時,他從這稻株上得到170多粒壯谷。他視為良種,望“籽”成“龍”??傻诙攴N下后,植株參差不齊,沒有一株比原來的單株好。他猛然想到孟德爾、摩爾根遺傳學分離定律的觀點,這肯定是一株雜交稻,才會出現(xiàn)這樣“大分化”的態(tài)勢,純種水稻的后代是不會如此分離的。反過來推論,那株“鶴立雞群”的稻子正是雜交后代,才有如此優(yōu)勢。

        他近乎癡迷地思考著這一問題。一天晚上,他在思考中進入了夢鄉(xiāng)。夢中,他夢見自己種的水稻,像高梁那么高,穗子像掃把那么長,顆粒像花生那么大,他和幾個朋友就坐在稻穗下面乘涼……從夢里醒來,袁隆平覺得夢境給了他啟迪,賦予了他一種神圣的責任和使命,這就是后來著名的“禾下乘涼夢”。

        他漸漸地肯定了自己的想法,那株“天然優(yōu)質稻”顯然與傳統(tǒng)遺傳學理論背道而馳??磥恚z傳學的經典理論是一個典型的形式邏輯理論,沒有實驗根據(jù)。再聯(lián)想到玉米這個異花授粉作物的雜種優(yōu)勢已在生產中成功應用,他覺得雜種優(yōu)勢應該是生物界的普遍規(guī)律,自花與異花授粉作物的區(qū)別不過是繁殖方法上的不同而已,絕不是影響雜種優(yōu)勢有無的因素。

        懷疑精神是科學創(chuàng)造活動的真正出發(fā)點??茖W的懷疑精神與傳統(tǒng)的觀念、社會的主流觀點往往是相悖的。對一個大膽懷疑的人來說,會帶來嘲笑和侮辱,甚至是生命的代價。成功了,可能會鮮花簇擁;而失敗了,將萬劫不復。然而,堅定了袁隆平的信心和膽量的,正是這種懷疑精神。他立志要突破學院派的禁忌,破解雜交水稻這道難題。

        奏響實現(xiàn)三系雜交稻配套的凱歌

        袁隆平查閱了雜交高梁培育三系和配套的方法后認為,要突破雜交水稻的第一關,是找到水稻中的“雄性不育株”。他借鑒雜交玉米和雜交高梁選育過程中尋找雄性不育株的路子,開始了查找水稻雄性不育株的影子。

        1964年夏天,袁隆平發(fā)現(xiàn)了第1株天然不育株。接著,他又找到了3株不育株。到1965年,袁隆平從4個品種中發(fā)現(xiàn)了6株雄性不育株。他研究發(fā)現(xiàn),在6株雄性不育株中,屬于無花粉型的有2株,屬于花粉敗育型的有2株,屬于花藥退化型的有2株。他探究了3種雄性不育類型的不育特性和不育程度,并肯定了這些雄性不育株的研究價值。

        1965年10月,袁隆平對獲得的材料和實驗數(shù)據(jù)進行了梳理和分析,撰寫出論文《水稻的雄性不育性》,寄往《科學通報》等刊物。1966年2月,《科學通報》第17卷第4期大膽登載了全文。論文像一支嚆矢劃破了多年雜交水稻研究的凝固空氣,勇敢地沖擊了“自花授粉作物沒有雜種優(yōu)勢”的傳統(tǒng)觀念,為袁隆平創(chuàng)新思想寶庫鋪下了第一塊奠基石。

        對袁隆平的觀點,當時學術界貶大于褒。個別“學術權威”斷言他對遺傳學無知;一些人譏諷他不過是異想天開。但不育系的發(fā)現(xiàn),肯定了袁隆平的想法;而論文的發(fā)表,更是給了他莫大的支持。但如何才能實現(xiàn)水稻雜交優(yōu)勢的利用呢?袁隆平認真考慮再三后,擬定了一個培育“雜交水稻”的技術路線,稱為“三系配套方法”。這三系的名稱是“不育系、保持系、恢復系”,三系雜交水稻的培育方式是這樣的。

        首先,找到雄性不育株,即母禾。

        其次,找到一種特殊水稻品種做父本,即保持系,用父本給母禾授粉,使其后代保持雄性不育特征。

        最后,選擇一個稻種與不育系雜交,使其后代恢復生育能力,叫恢復系。三系配套,便可制種。

        這樣,“不育系”“保持系”“恢復系”三者共居于一個和諧的家庭中,既分工又合作。不育系依靠保持系來傳宗接代,代代不育;不育系通過恢復系產生雜交種子,這種具有雜種優(yōu)勢的種子種植于大田便產生了高產效應。

        技術路線決定之后,袁隆平搞來一些瓷盆土罐,為選育出來的稻種開起了“小灶”,總共有60多盆。

        正當袁隆平的研究步入正軌之時,史無前例的“文化大革命”開始了。他成了當時安江農校擬批判的“八大重點”對象,原因是他的“出身問題”和“現(xiàn)行問題”。但幸運的是,他不僅躲過了劫數(shù),雜交水稻研究還獲得了支持。原來,他的論文發(fā)表后,很快被原國家科委九局的熊衍衡同志發(fā)現(xiàn),并及時報送趙石英局長閱示。趙石英立即請示國家科委黨組,黨組書記聶榮臻元帥表示,國家科委要支持此事。趙石英及時以國家科委九局的名義,致函湖南省科委和安江農校,要求支持袁隆平的研究。

        1967年3月16日,湖南省科委決定將“水稻雄性不育”正式列入省級科研項目,并下?lián)苎芯繉??00元。湖南省農業(yè)廳還批準兩名“社來社去”的學生李必湖、尹華奇畢業(yè)后留校給他當助手,在國家支持下,雜交水稻研究由袁隆平的孤軍作戰(zhàn)轉向小團隊研究。

        在海南、云南元江、湖南經3年輾轉研究,雖歷經坎坷,卻依然沒有取得實質性的進展。袁隆平分析認為:所用的測交材料,全是常規(guī)稻種,它們的基因不是相同便是太近,可能導致保持效果不理想。他決定改變策略,尋找野生不育株,利用遠緣雜交稻種實現(xiàn)配套。

        袁隆平與兩位助手經過大量的調查和篩選,決定從海南開始尋找野生稻。功夫不負苦心人,1970年11月23日上午,研究小組中的馮克珊與李必湖發(fā)現(xiàn)了一片約3畝面積大小的普通野生稻,并從中找到了野生稻雄性不育株。當時正在北京出差的袁隆平接到李必湖的電話后,當即趕到海南。經仔細觀察和辨認,袁隆平確認這是雄花敗育的天然野生稻。袁隆平高興之余,當即將其命名為“野敗”。接著,袁隆平與研究人員馬上進行轉育和配套工作。1973年,袁隆平用在海南島配制的10多斤雜交稻種,在湖南農科院0.08公頃的試驗田中試種,畝產高達505kg,豐產的鋒芒初露。當年10月,在蘇州召開的水稻科研會議上,袁隆平鄭重宣布:我國秈型雜交水稻的“三系”已基本成功配套,雜交水稻技術發(fā)揮顯著增產效益指日可待!

        接著,再戰(zhàn)告捷。1974年,他在安江農校試種自己選育的強優(yōu)勢組合“南優(yōu)二號秈型”雜交水稻,畝產高達628千克……三系的成功配套,展示了雜交水稻高產的魅力。豐收的田園稻浪蕩漾,簇開了金黃的果實,創(chuàng)新的生命力被金黃之海演繹得大氣磅礴。

        1975年冬,國務院做出了迅速擴大試種和大量推廣的決定,并下?lián)?50萬元,用于雜交水稻的推廣,袁隆平被任命為技術總顧問。這年冬天,近萬人的“制種大軍”浩浩蕩蕩進入海南進行“制種”工作。1976年4月,收獲雜交水稻種子400多萬千克。隨即,這些種子被轉運湖南,播撒在三湘大地。在湖南推廣的208萬畝雜交水稻,平均每畝增產20%以上,取得了歷史上的重大突破。借得東風好行船,從此,雜交水稻從三湘四水出發(fā),迅速染綠了大江南北,迎來了一個個沉甸甸的金色收獲。

        國外稱雜交水稻為“東方魔稻”。他們認為三系雜交水稻的問世不僅在很大程度上解決了中國人的吃飯問題,而且也為解決世界性饑餓問題提供了法寶。甚至有專家把雜交水稻當作中國繼四大發(fā)明之后的第五大發(fā)明,譽為“第二次綠色革命”。

        三系雜交稻增產的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:根系發(fā)達、吸收力強;分蘗力強、植株生長旺盛、抗逆性好;穗大粒多,光合作用效率高,并具有較廣泛的適應性等。從1976年到1988年,全國累計種植雜交水稻面積達12.56億畝,平均每畝增收稻谷20%以上,累計增產稻谷1000多億kg,增加總產值280億元,取得了巨大的經濟效益和社會效益。

        突破兩系雜交稻制種的瓶頸

        在實現(xiàn)增產的同時,袁隆平也看到,三系雜交水稻存在育種程序和生產環(huán)節(jié)比較復雜、種子成本高、推廣環(huán)節(jié)較多、再增產難度較大等不足。袁隆平經過長時間的思考后,決定簡化制種手續(xù),由三系法向兩系法過渡,使雜交水稻產量再上臺階。

        1986年10月,在長沙舉辦的世界首屆雜交水稻國際學術討論會上,袁隆平做了題為《雜交水稻研究與發(fā)展現(xiàn)狀》的報告。他在報告中提出了雜交水稻發(fā)展的戰(zhàn)略構想。

        “……今后,雜交水稻育種的方法,必然要由繁到簡,從三系簡化到兩系再到一系;雜種親緣的利用范圍必須由近到遠,從品種間推廣到亞種間再到遠緣間,雜種優(yōu)勢必須由強到超強方向發(fā)展……”

        來自美國、日本、巴西、英國、埃及與東南亞等20多個國家和地區(qū)的,以及我國的雜交水稻專家被他精彩而充滿理性的報告所折服。大會一致同意將這一設想作為會議的主題寫進了會議文件。國際水稻研究所所長斯瓦米納森博士說:“國際上認為,水稻高稈變矮稈,是第一次綠色革命;雜交水稻研究的成功和推廣應用,可以說是第二次綠色革命。袁隆平先生的杰出貢獻享譽世界,現(xiàn)在,他提出的新的戰(zhàn)略構想將使雜交水稻的前景更加燦爛,魅力無窮?!?/p>

        1987年,兩系法雜交水稻研究被列為國家“863”計劃生物工程項目中的101-1號專題,袁隆平出任該課題的專題組長、首席責任專家,主持全國16個單位協(xié)作攻關,從而使全國的雜交水稻研究實現(xiàn)了重大突破。

        實現(xiàn)兩系法,簡單地說,就是要使原來的不育系、保持系和恢復系三系中省去一系,同樣達到應用雜種優(yōu)勢的目的。

        實際上,在醞釀兩系法研究的同時,袁隆平就已開始了一系列實驗,但這些實驗沒有成功。是否有其他成功的途徑呢?他想到了植物的光、溫敏核不育的遺傳。光、溫敏核不育的遺傳由于屬于十分復雜的生態(tài)遺傳,長期以來,一直作為有害性狀被育種家舍棄。

        簡單地說,光敏型是在長日照下表現(xiàn)雄性不育,在短日照下育性恢復正常;溫敏型則是在高溫下表現(xiàn)雄性不育,在較低溫度下轉變?yōu)榭捎?。但光敏不育材料只能在一定的溫度范圍內才表現(xiàn)光敏特性,如超過這個溫度范圍,光的長短對育性轉換不起作用。袁隆平決定大膽嘗試利用光、溫敏核不育與廣親和性為基礎,向兩系法進軍。

        1987年7月16日,安江農校青年教師鄧華鳳在秈稻中發(fā)現(xiàn)了一株光敏核不育系。經過三代繁殖和觀察,證實了這株兩系不育材料的農藝性狀整齊一致,是一種新的寶貴的光、溫敏不育系。1988年8月,在懷化對鄧華鳳的兩系不育材料舉行了鑒定會。會上,袁隆平正式命名這種材料為“安農S-1”?!鞍厕rS-1”的發(fā)現(xiàn),終于沖出了制約兩系法育種的瓶頸。

        緊接著,一個個新的光、溫敏不育系材料被發(fā)明、被轉育發(fā)現(xiàn)。經過3年探索,袁隆平研究團隊終于發(fā)現(xiàn)了水稻光溫敏不育性轉換與光、溫關系的基本規(guī)律,一套有效的選育實用光溫敏不育系的技術路線很快形成。

        經過9年的努力,以袁隆平為首的科研協(xié)作組先后攻克了光溫敏不育系的選育、不育系不育起點溫度遺傳漂移的控制、低溫敏核不育系繁殖、原種提純與生產、兩系強優(yōu)組合選配、亞種間雜種優(yōu)勢利用的四大障礙(植株過高、生育期過長、結實率低、籽粒充實度差)等一系列技術難關,兩系法雜交水稻于1995年獲得成功,應用技術成熟配套,開始逐步推廣。兩系法雜交水稻的研究成功,被寫進了1996年的國務院政府工作報告,同年被兩院院士評為全國十大科技新聞并位居榜首。

        兩系法育種除了克服了三系法雜交稻的不足外,還提高了選配強優(yōu)組合的概率,擴大了品種間雜種優(yōu)勢,具有進一步提升單產、提高品質等優(yōu)點,是水稻育種技術又一革命性進步。

        兩系法雜交水稻一般比同熟期三系法雜交水稻增產5%~10%,截至2012年,全國累計推廣兩系雜交水稻4.99億畝,增產稻谷110.99億千克,增收271.93億元,使我國雜交水稻的研究與應用繼續(xù)保持世界領先地位,續(xù)寫了“東方魔稻”的新篇章。

        不斷攀登超級稻畝產的新目標

        兩系雜交稻的培育成功,成為袁隆平又一創(chuàng)新的起點。隨著兩系雜交稻的成功,一個大膽的新構想在袁隆平心中萌動,這就是雜交水稻探索的第三部曲——超級稻。

        超級稻,簡單地說,就是超高產優(yōu)質水稻。這是多年來國內外農業(yè)專家夢寐以求、攻關多年的世界難題。1995年,國際水稻研究所提出培育“超級稻”,后又改為“新株型”育種計劃,但均未實現(xiàn)。袁隆平認真分析了國外的研究思路,發(fā)現(xiàn)世界上無論是常規(guī)稻育種,還是雜交稻育種,都是在利用選育優(yōu)良品種來實現(xiàn)超級稻的目標的。僅靠育種學的成功,就能不斷突破產量的“吉尼斯紀錄”嗎?

        1997年,袁隆平主動請纓,立項“超級雜交稻”育種計劃并組織實施。他的建議立即被國家采納,“超級雜交稻”順利進入“S-863”計劃。超級稻研究目標分期進行,每期目標畝產增加100kg。第一期目標是每畝700kg,第二期目標是每畝800kg,第三期目標是每畝900kg……

        經多次論證后,袁隆平提出了實現(xiàn)超級稻畝產目標的構想:一是雜種優(yōu)勢利用;二是形態(tài)改良,如矮稈、少蘗、大穗等具有高產的理想株型。

        1997年,袁隆平到江蘇考察兩系雜交稻,在觀察亞種間雜交稻時突然靈機一動,腦海里閃現(xiàn)出一種超高產雜交水稻形態(tài)模式。回到賓館,他立即將靈感中的模式描繪下來,精心設計出以高冠層、矮穗層、高度抗倒、可提高光合作用利用率的形態(tài)模式,制定了把優(yōu)良株葉形與強大的亞種間雜種優(yōu)勢有機結合的培育超級雜交稻的技術路線,這就是“理想株型+雜種優(yōu)勢”的模式。集中形態(tài)優(yōu)勢和雜種優(yōu)勢兩大增產要素的育種技術路線,可謂珠聯(lián)璧合,相得益彰。袁隆平又一次用靈感將雜交水稻的選育領進超高產研究的前沿陣地。

        以袁隆平為首的研究群體以高產優(yōu)質的不育系“培矮64S”等為親本,進行廣泛的測交和篩選,育出幾個具有超高產潛力和米質優(yōu)良的組合,更重要的是找到了庫大源足和高度抗倒的理想株型,研究出一批新的超高產組合。經過連續(xù)幾年試種,超級稻的優(yōu)勢初露端倪,增產效果明顯。按照農業(yè)部的規(guī)定,一個超級稻品種,連續(xù)兩年在兩個以上百畝片示范達標,就可以宣告中國的超級稻育種畝產目標的實現(xiàn)。

        持續(xù)創(chuàng)新取得了豐碩的果實。1999年秋,超級稻的百畝示范片畝產均超過700kg,云南永勝縣濤源鄉(xiāng)試種點驗收時畝產競達到1139kg,順利實現(xiàn)第一期目標;2004年,超級雜交稻畝產800kg的第二期目標提前一年實現(xiàn);2011年,超級雜交稻畝產900kg的第三期目標也成功實現(xiàn)。2014年,湖南溆浦縣超級雜交稻百畝示范片平均畝產達102670kg,表明畝產1000kg的第四期目標取得了重大突破。

        如果把常規(guī)稻、三系雜交稻、兩系雜交稻和超級稻的單位面積產量進行比較,它們的比是100∶120∶129∶181,可見超級稻的增長潛力巨大!同時超級稻米質很好,可謂“高產與優(yōu)質相伴”,具有廣闊的推廣前景。

        從三系雜交稻到超級雜交稻,從20世紀60年代的早期探索到50年后的今天,袁隆平伴隨雜交水稻的研究,經歷了無數(shù)的磨難、誹謗和不理解,但袁隆平肩上重擔不減,創(chuàng)新不斷.終于迎來了一個個成功的輝煌,夢想變成了活生生的現(xiàn)實。

        袁隆平在談及自己成功之路時,他用了一個簡潔的公式來表示:成功=知識+汗水+靈感+機遇。

        推動雜交水稻覆蓋全球夢的實現(xiàn)

        袁隆平說,雜交水稻技術不僅屬于中國,也應屬于世界。讓世界了解雜交水稻、種植雜交水稻,幫助世界貧困地區(qū)人口解決溫飽是自己的責任,也是自己的另一夢想。因此,他非常重視國際科技交流與合作,在聯(lián)合國糧農組織的支持下,他通過交流培訓、技術推廣等方式使雜交水稻走出國門,已根植在全球50多個國家和地區(qū),他的第二個夢想“雜交水稻覆蓋全球夢”正在逐漸成為現(xiàn)實。

        1979年5月,美國圓環(huán)種子公司總經理威爾其訪華,農業(yè)部種子公司送給他3個組合的雜交水稻種1.5kg。在美國試種后優(yōu)勢明顯,比當?shù)亓挤N增產33%~93%。當年12月,威爾其與我國簽訂了在種子技術方面進行交流和合作的原則協(xié)議。1980年1月,雙方正式簽訂了雜交水稻技術轉讓的合同,這是中國農業(yè)領域第一個對外技術轉讓合同。連續(xù)3年試種,雜交水稻畝產遠高出當?shù)貙嶒炋锏漠a量,其中最好的比美國良種田增產79%,順利地打開了雜交水稻走向世界的大門。1982年,在菲律賓國際水稻會議上,袁隆平被譽為“雜交水稻之父”,并傳遍世界。

        1992年,聯(lián)合國糧農組織做出了一個重要決策:借助中國的力量,專門立項支持在世界一些產稻國家發(fā)展雜交水稻,并聘請袁隆平為聯(lián)合國糧農組織的首席顧問,促使他把目光轉向前景誘人的印度、緬甸、孟加拉、越南等第三世界國家。袁隆平提供了50多個組合在越南、緬甸試種,經過幾年努力,他們篩選出幾個適于當?shù)貧夂?、生態(tài)條件的雜交水稻組合,產量、米質和抗性均十分優(yōu)異,每公頃增產2t左右并很快推廣開來。高產雜交水稻使緬甸一些種植鴉片的村民看到了希望,他們紛紛改種雜交水稻。不僅如此,雜交水稻還迅速推廣到非洲,取得了明顯的推廣和增產效果??吹诫s交水稻飄香異域,袁隆平感到由衷的高興和快慰!

        為培育國外的技術人員,袁隆平每年都要奔走于世界各地傳授技術,并在菲律賓、利比里亞等國援建了以雜交水稻種植為內容的農業(yè)技術示范中心。袁隆平自豪地說:“雜交水稻是我們值得自豪的成就,這方面我們比外國人高明一著,是他們的老師?!蹦壳埃言陔s交水稻研究中心陸續(xù)舉辦國際雜交水稻培訓班,為50多個國家培訓了2000多名雜交水稻專家。

        同時,袁隆平通過推廣雜交水稻,與一些國際組織建立了廣泛的聯(lián)系,從而獲得了寶貴的信息和種質資源。

        袁隆平算了一筆賬,目前全世界有122個國家和地區(qū)種植水稻,播種面積約為1.5億公頃,如果到2020年后每年有2/3的面積種植超級雜交稻,每公頃增產糧食2t,則增產的糧食達2億t,那么每年增產糧食可養(yǎng)活8億人口。這是多么可觀的數(shù)字和貢獻?。∽T冈∑降摹半s交水稻覆蓋全球”的夢想早日順利實現(xiàn)!

        高尚的品德和人格魅力

        袁隆平是事業(yè)至上的人。幾十年來,袁隆平視雜交水稻研究為自己的生命,如癡如醉,根本無暇顧及朋友和親人。1974年年底,正是雜交水稻攻關的關鍵時刻,父親病逝,妻子鄧哲沒有通知袁隆平,含悲獨自料理完后事。1982年8月,袁隆平的岳母患癌癥住院。當時,已安排袁隆平去國外進行技術交流,妻子鄧哲安慰他說:“事業(yè)為大,你放心去吧,母親有我照顧?!笨稍∑交貒鴷r,岳母已安息九泉。他難過地說:“兩位老人去世,我都未能送終,我是一個不孝的兒子啊!”鄧哲流淚勸慰丈夫:“你把雜交水稻試驗搞成功,就是對老人盡了最大的孝。”在慶祝他80華誕的晚會上,袁隆平滿懷深情朗讀了“稻子熟了,媽媽我想您了”的散文,把對母親的愛和心中的遺憾融于鄉(xiāng)音中,在場的人無不為之動容。

        袁隆平是創(chuàng)新人才的培育者。他堅持“既育種又育人”?!拔幕蟾锩睍r期,袁隆平頂住各種干擾,不僅自己帶頭學習鉆研,還鼓勵助手李必湖與尹華奇走又紅又專的道路,并擠出晚上時間給他們補英語,從不間斷。三系雜交稻配套成功后,他將李必湖、尹華奇分別送進大學深造,后又多次派他們到美國傳授雜交水稻技術,很快將他們培養(yǎng)成為技術中堅。在海南育種過程中,袁隆平在試驗地辦起了速成班,并親自講課,培養(yǎng)了來自全國的大批技術人員。他后來的助手羅孝和、周坤爐等人,也迅速成長為雜交水稻專家。湖南雜交水稻研究中心成立后,袁隆平親自指導碩士和博士生,他鼓勵學生尊重權威而不迷信權威,質疑才是科學的生命,才是創(chuàng)新的源頭。他倡導注重實踐,認為書本上種不出小麥,電腦里種不出水稻,只有田間地頭才是寫出農業(yè)方面優(yōu)秀論文的地方。為激勵青年人才開拓創(chuàng)新早出成果,1987年,袁隆平把獲得的聯(lián)合國教科文組織科學獎的1.5萬美元捐獻出來,設立了“袁隆平農業(yè)科技獎勵基金”,1999年設立了“袁隆平農業(yè)科技獎”。到2012年,“袁隆平農業(yè)科技獎”已頒發(fā)了七屆。此外,袁隆平還將自己與美國水稻技術公司合作所獲的顧問費捐出來,設立“所長基金”,用以資助年輕科研人員及科研項目。目前雜交水稻研究中心匯聚了一批年富力強、學貫中西的高層次研究人才,譜寫著雜交水稻研究輝煌的明天!

        袁隆平是農民的貼心人。受惠于雜交水稻,很多地區(qū)告別了缺糧時代,村村鄉(xiāng)鄉(xiāng)有貯備,家家戶戶有余糧。農民們把袁隆平當作朋友,譽為當代神農。湖南郴州市農民曹宏球,通過種植雜交水稻、蔬菜瓜果等成為該地區(qū)科技致富的典型;他拿出5萬元積蓄,請人雕塑了一尊真人大小的漢白玉質地的袁隆平雕像,以表達對這位“米菩薩”的崇敬之情。當一些鄉(xiāng)村的農民得知袁隆平要來的消息,他們高興地拿來自己認為最好的土特產捎給袁隆平……

        袁隆平的創(chuàng)新成就和貢獻贏得了國內外的贊譽和尊重。他獲得了首屆國家最高科學技術獎、國家技術發(fā)明獎特等獎、國家科技進步獎特等獎等國內重大獎項;同時也獲得了聯(lián)合國知識產權組織“杰出發(fā)明家”金質獎、聯(lián)合國教科文組織“科學獎”、美國菲因斯特基金會“拯救世界饑餓獎”、聯(lián)合國糧農組織“糧食安全保障獎”、世界“先驅科學家獎”、以色列“沃爾夫獎”(農業(yè))、世界糧食獎基金會“世界糧食獎”、法國“最高農業(yè)成就勛章”等近20項國際性大獎。面對眾多的獎勵和榮譽,袁隆平謙遜地說:“這些榮譽是代表國家、代表民族的,并不是我個人的?!逼鋵崳跇s譽的背后,是艱辛和磨難、創(chuàng)新與智慧、勤奮與奉獻!

        如今86歲的袁隆平在實現(xiàn)“超級雜交稻”第三期目標后,豪情不減,他充滿信心地說,創(chuàng)新沒有終點,好夢正在延續(xù),即使在“90后”,仍將努力地向更高的目標攀登,攀登……

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