小时就像白马缝隙一样,瞬间过了90年,我成了正儿八经的“90后”。我大半辈子都和水稻打交道,至今从事杂交水稻研究已有55年了。我最关心的是和稻米和粮食有关的事。
新中国成立前,中华大地到处都是动乱和战乱,人民生活转向了,小时候我被迫从一个城市辗转到另一个城市。虽然不少,但每当沿途看到全家避难、五彩似的同胞,每当看到荒凉的田野和满目疮痍的土地,我心里总会有痛苦。 在报考大学的时候,我告诉父母,我想学种地。妈妈听到后大吃一惊,“傻孩子,学习农有多苦,你觉得有趣吗?但是我真的爱上了农业,死活要学,还提出了大道理。吃饭是天下第一大事。没有饭,人类如何生存?最后,父母尊重我的选择。
毕业后,我被分配到湖南安康农校任教。安康农校位于偏僻的地方,离开前学校领导告诉我那里很偏僻。"孤独的灯火终生闪耀。"你要做好思想准备。当时我认为,能够传播农业科学知识也是对国家的贡献。没想到,走了不久,碰到了困难时期。我以为在这么大的国家,如果粮食安全得不到保障,就不能谈论其他一切。我要为让中国人吃饱而奋斗。
有一天,我看到一些农民在高山上换种子,背着种子回来,就问他们为什么跑到那么高的山上换种子。他们说山上的种子质量好一些,生产得更多。他们接着说:“施肥比辛勤种植要好。”这给了我很大的启发:农业中增产的方法很多,但其中良种是非常重要的因素。
从那以后,我开始了杂交水稻研究的道路。来的路上有汗水和痛苦、丰收和喜悦。科学探索没有尽头。在这条漫长而艰险的路上,我一直做着两个梦。一个是谷物下放风的梦想,另一个是杂交水稻覆盖全世界的梦想。
谷下做了一个凉凉的梦。我梦见稻子长得和高粱一样高,穗长得像扫帚一样长,颗粒像花生一样大,和助手坐在稻穗下乘凉。事实上,我梦想的本质是大米的高产梦想,这样人们就可以吃更多的大米,不必再饿了。
梦想很容易,但要使梦想成为现实,需要很多辛苦的劳动和努力。我清楚地记得,1961年7月的某一天,我去了安康农校的试验田选拔。突然,我发现了“鹤立鸡群”的稻株。穗大,颗粒饱满。我随手选了一个穗,竟然有230粒多!当时选了优良品种,岂不是可以增产无数粮食吗?
第二年春天我播种了,结果令人失望。一眼望去,个子高,个子矮,没有一棵能赶上最早的水稻。我开始反复琢磨其中的奥秘,研究其试验前的稻株比例,最终得出结论:水稻具有杂交优势,其鹤立鸡群的水稻就是天然杂交水稻。由于天然杂交水稻具有如此强大的优势,人工杂交水稻也一定会占优势。当时遗传学理论一直否定紫花苜蓿作物具有杂交优势。我质疑这个理论。之后,我拜访了专家,翻了资料,最后得出结论:既然自然界有水稻,人工杂交水稻也一定可以利用。要利用这一优势,首先要找到“天然雄性不育水稻”。
所以我又开始了曲折的寻找旅行。
其中最刻骨铭心的是在海南岛寻找和利用天然雄性不育野生水稻“夜霸”的过程。1970年11月,我和助手李必浩、尹华奇一起驻扎在海南岛悬崖县南洪农场,寻找野稻。那里有农专业毕业的朋克山,经常跑来当南洪阳宗繁育场的技术人员听我讲课。彭克山认为农场附近有一种叫“假谷子”的草,可能是我要找的野稻。11月23日,他找到李必浩,前往南红农场铁路涵洞附近的池塘边,察看正在开花的野稻。他们发现了三个雄性长得奇怪的野生稻穗。野生稻穗的火药很细,颜色水垢,粉不碎。这三个稻穗生长在同一个谷物上。这是从一粒种子中生长,趴在水面上的粉末。他们立即把这种野稻挖成土,放在铁桶里翻倒,然后转移到试验地等待验证。当时我正在北京开会,接到助手们从海南发来的电报,连夜坐火车赶往海南岛。仔细检查后,我们最终确认这是一种非常难得的天然雄性不育株野生水稻,我把它命名为“夜霸”。
这真是大海捞针啊!
“夜霸”的发现对杂交水稻研究具有里程碑意义,也是杂交水稻“三系”配套成功的突破口。1973年,我们的合作组历经千辛万苦,通过测量找到恢复界,克服了“三界”辅助的难关,才有了新中国第一代杂交水稻。使用细胞质雄性不育系作为遗传工具的第一代杂交水稻具有不临界不育性稳定的优点,但也有缺点:配对时受到恢复关系的限制。因此,选择优良组合的概率低,难度大。从20世纪80年代中后期开始,我们开始研究两排杂交水稻。1995年,以第二代光、温、薄荷、佛临界为遗传工具的杂交水稻3354杨继法杂交水稻被开发出来
成功,它的主要优点是配组自由选择,能选配到优良稻组合的几率比较高。但是,第二代杂交稻也不是完美的:不育系育性受气温和光照影响较大。我想,如果有一种杂交水稻,既兼具第一代和第二代的优点,又能克服二者的缺点,那该多好啊!2011年,我们又启动第三代杂交水稻育种技术的研究与利用,这是以遗传工程雄性不育系为遗传工具的杂交水稻,已初步研究成功,该杂交水稻克服了前两代的缺点。现在,我们甚至开始了第四代、第五代杂交水稻的研制。
追求高产更高产,是我们永恒的目标。自上世纪90年代中后期起,我们开始超级杂交稻攻关,分别于2000年、2004年、2011年、2014年实现大面积示范亩产700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤目标。近5年又突破每公顷16吨、17吨的目标。2017年,世界水稻平均每公顷产量仅4.61吨,而我国杂交水稻平均产量每公顷达7.5吨,在世界上遥遥领先。
不可否认,上个世纪我们的主要任务是解决人民群众的温饱问题,所以杂交水稻把产量摆在优先地位。现在生活水平提高了,人民不仅要吃饱,还要吃好。所以,我们也改变思路,提出既要高产,又要优质。但是必须说清楚,虽然要满足市场对优质大米的需求,但我们仍然坚持一条,即不能以牺牲产量来求优质。我始终觉得,粮食安全问题必须时刻警惕。历史也无数次告诫我们,把饭碗牢牢端在自己手中的最有效途径,就是提高水稻的产量。
科学探索永无止境,我的另一个梦,就是杂交水稻走向世界、覆盖全球梦。
世界上超过一半人口以稻米为主食,一个令人担忧的事实却是,全球现有1.6亿公顷稻田中,杂交水稻种植面积还不到15%。发展杂交水稻不仅有广阔的舞台,更对保障世界粮食安全具有重要意义,倘若全球有一半稻田种上杂交稻,按每公顷比常规水稻增产2吨计算,则增产的粮食可以多养活4亿—5亿人口。杂交水稻覆盖全球不仅能提升全球水稻产量,造福人类,还能提升我国的国际地位。
为了实现这个梦,我们一直在努力。从上世纪80年代至今,我们坚持开办杂交水稻技术国际培训班,为80多个发展中国家培训了14000多名杂交水稻技术人才,我还受邀担任联合国粮农组织首席顾问,帮助其他国家发展杂交水稻。目前,杂交水稻已在印度、越南、菲律宾、孟加拉国、巴基斯坦、印度尼西亚、美国、巴西等国实现大面积种植。今年6月,在长沙举行的中非经贸博览会上,来了不少非洲国家农业界的朋友,看到他们对杂交水稻充满感激和期待,更坚定了我们将杂交水稻推向世界的信心与决心。
新中国杂交水稻事业能够取得丰硕成果,离不开党和国家的高度重视与大力支持,同时也是广大科技工作者集体智慧的结晶。我已经90岁了,但“老骥伏枥,志在千里”,我要力争让我们的团队早日完成每公顷18吨的高产攻关,做好第三代杂交水稻技术的生产应用。我希望最终能实现“禾下乘凉、覆盖全球”的两大心愿。
(作者为中国工程院院士)
(来源:人民日报)
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