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稻田追夢的(de)科(kē)學(xué)巨擘——追憶“雜交水稻之父”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(de)人口。一(yī)朵小小的(de)稻花,因為(wèi)雌雄同株,曾經讓育種專家們(men)利用雜種優勢成了奢望,甚至絕望。

  60年(nián)前的(de)一(yī)個夏日,雪峰山下的(de)湖南安江農校裏,青年(nián)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(zǐ)比普通稻穗要大許多,欣喜的(de)他等待成熟後小心翼翼收下種子(zǐ),種下、觀察、思考、再種下、觀察、思考……由此拉開了雜交水稻的(de)漫漫求索路。

  這條路,一(yī)走就是一(yī)輩子(zǐ)。從湖南到海南,從廣西到雲南……多少稻田裏留下了他的(de)腳印和(hé)牽挂。他的(de)論文,寫在了祖國(guó)的(de)大地(dì)上。

  2020年(nián)秋天,衡南縣雲集鎮30畝示範田裏,第三代雜交晚稻測産。年(nián)已九旬的(de)袁隆平,向水稻高(gāo)産潛力發起了又一(yī)次沖鋒。

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

  “非常激動!非常滿意!還要為(wèi)國(guó)家糧食增産再作貢獻!”

  “我的(de)腦瓜子(zǐ)還可(kě)以,還要從‘九零後’一(yī)直工作到‘百零後’。”

  斯人已逝,那一(yī)幕幕恍如(rú)昨天,就在眼前……

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

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

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

  水稻沒有(yǒu)雜種優勢!傳統遺傳學(xué)理(lǐ)論早有(yǒu)定論。可(kě)袁隆平相信自(zì)己的(de)眼睛和(hé)思考!

  一(yī)個鄉村教師挑戰世界權威,多少人等着看笑話,他卻不在乎。這是對科(kē)學(xué)的(de)誠實,更是對彼時深陷于饑荒的(de)百姓的(de)誠實。

  袁隆平推斷,稻田裏一(yī)定會有(yǒu)天然的(de)母本存在。但是,茫茫稻海中,它們(men)在哪裏呢(ne)?

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

  就這樣,在1964年(nián)和(hé)1965年(nián)兩年(nián)裏,他檢查了幾十萬株稻穗,終于找到了6株雄性不育株,也就是雜交水稻的(de)母本。經過人工授粉,結實數百粒,有(yǒu)的(de)雜交組合表現有(yǒu)優勢,這激發了袁隆平的(de)研究信心,36歲的(de)他寫下了第一(yī)篇論文《水稻的(de)雄性不孕性》。

  就在這篇劃時代的(de)雄文裏,袁隆平首次描述了水稻雄性不育株的(de)“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(de)方法來利用水稻雜種優勢的(de)設想與思路。

  事有(yǒu)湊巧,刊發論文的(de)這期《科(kē)學(xué)通報》變成了“文革”到來時的(de)最後一(yī)期,随後雜志停刊。幸運的(de)是,在時任國(guó)家科(kē)委主任聶榮臻的(de)支持下,1967年(nián),袁隆平為(wèi)首的(de)雜交水稻研究小組在安江農校誕生了。

  轉眼到了1969年(nián),研究卻陷入了停滞。在湖南、雲南、海南、廣東等地(dì)的(de)試驗田裏,研究小組利用3種栽培稻的(de)雄性不育株,先後與近1000個品種和(hé)材料做(zuò)了3000多個雜交組合的(de)試驗,其後代總是達不到100%保持不育的(de)特性。這就意味着,雜交水稻母本的(de)生産是不靠譜的(de)。

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

  1970年(nián)冬,随着“野敗”即雄性不育的(de)野生稻在海南被發現,雜交水稻研究柳暗花明。袁隆平把“野敗”無償地(dì)分給全國(guó)雜交水稻科(kē)研協作組單位後,大批農業科(kē)技人員投身其中。

  1973年(nián)10月,在第二次全國(guó)雜交水稻科(kē)研協作會議上,袁隆平代表湖南省協作組發言,正式宣布籼型雜交稻三系配套成功。他選育的(de)“南優2号”,成為(wèi)我國(guó)第一(yī)個大面積生産上應用的(de)強優勢組合。

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

  曆經15年(nián),源起于袁隆平的(de)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(hé)制種關後,使中國(guó)成為(wèi)世界上第一(yī)個生産上成功利用水稻雜種優勢的(de)國(guó)家。在三系雜交稻攻關最緊張時,連續七個春節他都是在海南的(de)試驗田裏度過的(de)。

  1981年(nián),國(guó)家授予全國(guó)籼型雜交水稻科(kē)研協作組袁隆平等人特等發明獎,時任國(guó)務院副總理(lǐ)方毅為(wèi)袁隆平頒獎。

領銜攻關兩系法雜交水稻,試驗田裏苦求索,開創育種新紀元

  時隔33年(nián)後的(de)2014年(nián),北(běi)京人民大會堂,雜交水稻研究又登上了國(guó)家科(kē)技獎勵大會最高(gāo)獎的(de)領獎台。由袁隆平院士領銜攻關的(de)“兩系法雜交水稻技術研究與應用”項目,獲得了科(kē)技進步獎特等獎。

  從三系法到兩系法,僅一(yī)字之别,卻帶來了雜交水稻技術的(de)偉大飛(fēi)躍,确保了我國(guó)雜交水稻技術的(de)世界領先地(dì)位,并推動了世界雜交水稻的(de)快速發展,是對遺傳育種學(xué)科(kē)的(de)巨大貢獻。背後,是全國(guó)10多家科(kē)研單位、幾十位科(kē)研人員曆經20餘年(nián)不懈探索的(de)汗水和(hé)心血。啃下這塊硬骨頭的(de)領頭人,就是袁隆平。

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

  一(yī)個叫光敏不育系的(de)發現,讓兩系法雜交水稻育種頓時海闊天空。它像兩栖動物一(yī)樣功能強大,隻不過根據日照條件來決定當下到底表現不育還是可(kě)育。而且,理(lǐ)論上現有(yǒu)水稻品種中95%都可(kě)以轉育成不育系或用作恢複系,選到優良組合的(de)幾率大大提高(gāo)。

  1986年(nián),袁隆平發表了又一(yī)篇著名的(de)論文《雜交水稻育種的(de)戰略設想》。他将雜交稻的(de)育種從選育方法上分為(wèi)三系法、兩系法和(hé)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(gāo)的(de)方向發展,優勢利用朝着越來越強的(de)方向發展。

  豈料,1989年(nián)7月,一(yī)次異常低(dī)溫天氣導緻已經過鑒定的(de)“光敏不育系”變成了可(kě)育,出現了“打擺子(zǐ)”現象,制出的(de)還是常規種子(zǐ),給了育種專家們(men)當頭一(yī)棒。質疑聲四起,很多學(xué)者甚至放棄對兩系法的(de)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(de)新思路,明确指出不育起點溫度低(dī)是實用光溫敏不育系的(de)關鍵指标。

  随後,該研究得到總理(lǐ)基金立項和(hé)“863”計劃的(de)大力支持,組織全國(guó)性協作攻關,解決了系列技術難題,逐漸掀起兩系法研究的(de)新高(gāo)潮。

  1995年(nián),中國(guó)獨創的(de)兩系法雜交水稻取得成功,普遍比同熟期的(de)三系雜交稻每畝增産5%—10%。次年(nián),中國(guó)超級稻育種計劃由農業部正式立項,擔任主帥的(de)袁隆平提出以“形态改良與雜種優勢利用相結合”的(de)水稻超高(gāo)産育種理(lǐ)論和(hé)技術路線。

  20多年(nián)來,從突破700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤,直到1152.3公斤,從湖南到雲南的(de)百畝示範田裏,雜交水稻大面積畝産的(de)世界紀錄先後誕生。這些水稻品種中的(de)佼佼者,都有(yǒu)一(yī)個共同的(de)身份——兩系法雜交水稻。

第三代雜交水稻種到了家門前,孕育增産新希望

  “高(gāo)産更高(gāo)産是永恒的(de)追求”,這句話,袁隆平說了幾十年(nián),一(yī)遍又一(yī)遍。

  從三系法到兩系法,雜交水稻産量連上台階,但也進入了緩慢增長(cháng)期。八旬過後的(de)袁隆平,又帶領團隊瞄準了第三代雜交水稻。經過多年(nián)奮鬥初戰告捷,研究還摘得了湖南省技術發明一(yī)等獎。

  兼具三系法和(hé)兩系法優點的(de)第三代雜交水稻另辟蹊徑,通過遺傳工程不育系研究,為(wèi)水稻大幅度增産提供了巨大潛力空間。前幾年(nián)起,老人家門前那塊試驗田就種了部分第三代雜交水稻,他在家裏就可(kě)以看着新寶貝了。

  得知有(yǒu)一(yī)塊試驗田裏種的(de)第三代雜交水稻長(cháng)勢很好,袁隆平親自(zì)叫了10來個人,和(hé)他一(yī)起去(qù)測産。結果畝産有(yǒu)1300多公斤,老人高(gāo)興得直說“驚人”。

  耐鹽堿水稻也是袁隆平近年(nián)來為(wèi)之奮鬥的(de)新目标。他認為(wèi),如(rú)果能拿出1億畝鹽堿地(dì)開發,每畝按300公斤産量計算,就能增加300億公斤糧食,可(kě)多養活七八千萬人口。為(wèi)了實現這個想法,袁隆平提出了利用水稻雜種優勢,提高(gāo)耐鹽堿水稻産量的(de)技術路線。

  “全體員工,人人須知,我中心有(yǒu)三大主要任務。”前年(nián)夏天,在袁隆平工作生活了30多年(nián)的(de)湖南雜交水稻研究中心大院裏,挂出了一(yī)則老人親筆(bǐ)簽名的(de)《科(kē)研任務告示》,提出了“三大目标”。

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

  幾大攻關一(yī)直在進行(xíng)。2021年(nián)的(de)夏天,稻田又長(cháng)新綠(lǜ),您卻已遠行(xíng)。無盡的(de)懷念浸濕了這張告示……

  把論文寫在祖國(guó)的(de)大地(dì)上,越來越多的(de)雜交水稻學(xué)人将銘記您的(de)教誨,像您一(yī)樣,為(wèi)祖國(guó)的(de)繁榮富庶,為(wèi)全人類的(de)福祉奮力拼搏,鞠躬盡瘁!

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