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    超級雜交稻: 書寫人類反饑餓史上光輝篇章

    2019年09月09日 02:26 來源:科技日報 參與互動 

      本報記者 俞慧友

      科技創新70年·歷程

      “別看今天中國超級雜交稻技術引人矚目,但攻關過程與其他科研一樣,也免不了‘挨打’‘走錯路’?!苯?,與湖南雜交水稻研究中心原黨委書記謝長江的面對面交流中,他這般向科技日報記者“友情提示”。

      在世界科技發展史上,中國有一項技術備受關注,即超級雜交稻技術。它是保障國家糧食安全的“國寶”,解決十幾億人口吃飯問題的“重器”。正因如此,超級雜交稻技術一直“盡顯風流”,廣受贊譽。不過,正如謝長江所說,我們要看到的不只是“風光”,還有背后的“苦頭”。

      敢破敢立:跨越理論禁區書寫曠世論文

      1956年,響應國家號召,時任湖南懷化安江農校教師的袁隆平,開始了科研生涯。

      無奈科研“水深”,剛“下水”的他,被當時蘇聯生物學家“無性雜交”學說誤導,走了幾年彎路。直到1960年,才轉而以孟德爾、摩爾根遺傳學理論為依據,并選定雜交水稻研究方向。

      “做系統選育,要選大穗子。每年水稻抽穗到成熟期間,我都去田里選種?!痹∑交貞?。1961年7月的一天,他發現了一株顆粒飽滿、有10多個8寸長稻穗、長勢猶如“瀑布”的稻株。因為“鶴立雞群”,袁隆平自認找到了“良種”,小心翼翼地做標記、培育,期待來年畝產試驗的大增收。

      怎知第二年,他滿心期盼的“良種”,抽穗卻參差不齊。

      “我很灰心,坐在田埂上,呆望著稻株百思不得其解?!痹∑秸f。

      “發呆”中,他突然來了靈感:自花授粉的水稻,出現了雜種后代才有的“分離”現象,是否說明自花授粉作物也有雜種優勢?他趕緊記載和反復統計稻穗參差不齊的分離比例。3∶1!完全符合孟德爾分離規律!袁隆平興奮極了:他選到的“鶴立雞群”植株,確為天然雜交稻!水稻也確實可能存在雜種優勢!

      盡管當時學術界普遍否認水稻雜種優勢的存在,但袁隆平還是堅信“眼見為實”。

      “實事求是,是做學問的態度?!痹∑秸f。為此,他帶著夫人、學生,一起尋找他“預測”的水稻雄性不育株。吃完早飯就下田,帶兩個饅頭當午餐,忙到下午4點回家,是他們的日常生活。

      “在田里,人身體上半截被太陽曬,很熱。腿卻在田里冷水中泡著,很涼(當時沒有水田鞋)。每天都要在幾千、幾萬株稻穗里尋找,真的就是大海撈針?!痹∑矫枋?。僅1964年、1965年,他們就檢查了幾十萬株稻穗,反復試驗和積累,最終奠定了世界雜交水稻歷史上,截至目前也熠熠生輝的論文《水稻的雄性不孕性》。

      1967年,我國成立“水稻雄性不育科研小組”。其中,一項重要工作是培育雄性不育系材料?!暗?969年,我們用3種栽培稻雄性不育株,先后與近千個品種和材料做了3000多個雜交組合試驗,選育雄性不育材料,但仍沒育出理想的不育系?!痹∑秸f。此后的1970年,湖南省組織“水稻不育研究協作組”繼續攻關,并擴大形成全國范圍的大協作攻關。最終,雜交水稻三系法獲得成功。

      1981年6月6日,新中國第一個特等發明獎授予了全國秈型雜交水稻科研協作組。

      不離不棄:獨創“兩系法”險遭“滅頂之災”

      2014年,北京人民大會堂,超級雜交稻又一次獲頒“2013年度國家科技進步特等獎”。這一次,是因為中國獨創的“兩系法”。

      “兩系法雜交水稻技術在1989年盛夏低溫情況下,遭遇嚴重挫折,險些被全盤否定?!痹∑綄ψ约嚎蒲猩闹械摹翱蒲屑夹g生死保衛戰”,歷歷在目。

      所謂兩系法雜交稻,是建立在一種光溫敏雄性不育系基礎上的育種技術。與三系法相比,作為“母親”的“光溫敏不育系”,同時充當了不育系和保持系兩種角色。換言之,雜交水稻育種從“一妻兩夫”,發展成為了 “一妻一夫”。

      不過這項研究之初,研究人員對這位“母親”的育性轉換習性還沒有完全掌握,直到1989年,我國盛夏一場罕見低溫的出現,使研究人員對這位“母親”的育性轉換有了更深刻的認識。這場低溫中,“母親”開始“心緒不寧”,在不育系和保持系角色間,異?!扒袚Q”,最終導致當年全國兩系法制種大面積失敗。

      就在大多數人要放棄這項“不靠譜”的研究之時,袁隆平和協作組重要成員頂著巨大的壓力,尋找原因,調整選育不育系技術策略,最終發現了導致雄性不育的“臨界溫度點”,解決了不育系繁殖過程中的臨界溫度“漂移”等問題。才使得兩系法育種,成為了世界作物育種史上的重大突破,也讓我國雜交水稻研究水平繼續在世界領跑。

      生死搏斗:中國雜交稻技術走向世界

      1979年,袁隆平應邀到菲律賓出席國際學術會議作大會報告,這也是我國首次將雜交水稻研究成果向國際社會公開報道。此后,中國雜交水稻開始走向世界。

      “在緬甸中央農業研究院的水稻實驗室,我和學生在田里工作。因為緬甸人信佛不殺生,水田里到處都是眼鏡蛇。有次,從抽屜里冷不丁竄出8條小眼鏡蛇,至今我都心有余悸。在熱帶雨林里,我們還要與吸血的旱地螞蝗作斗爭……”袁隆平說。

      多數人不知道,中國雜交水稻走向國際的“幕后花絮”,是如此的驚心動魄。但中國科學家前赴后繼,未曾停息。

      楊耀松,“中國雜交水稻覆蓋全球夢”的實踐者和見證者之一。

      2007年3月,作為專家組成員趕往馬達加斯加的他,登機前突發劇烈腹痛。登機還是改簽?他很快做出了選擇:登機。最終,痛得只能平躺在座位邊地板上的他,“躺”到了馬達加斯加。

      今天,從美國大農場,到緬甸、菲律賓熱帶雨林;從印度高原,到非洲大草原……都有雜交水稻的稻香。亞洲、非洲、“一帶一路”沿線,雜交水稻已在40多個國家成功示范,并在10多個國家大面積推廣。

      “喜看稻菽千重浪”,中國科學家在人類反饑餓史上書寫了光輝的一頁。

      (湖南雜交水稻研究中心辛業蕓研究員對稿件有重要貢獻)

    【編輯:劉歡】

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