超级杂交稻：书写人类反饥饿史上光辉篇章

2019-09-09 04:52:34 科技日报

　　“别看今天中国超级杂交稻技术引人瞩目，但攻关过程与其他科研一样，也免不了‘挨打’‘走错路’。”近日，与湖南杂交水稻研究中心原党委书记谢长江的面对面交流中，他这般向科技日报记者“友情提示”。

　　在世界科技发展史上，中国有一项技术备受关注，即超级杂交稻技术。它是保障国家粮食安全的“国宝”，解决十几亿人口吃饭问题的“重器”。正因如此，超级杂交稻技术一直“尽显风流”，广受赞誉。不过，正如谢长江所说，我们要看到的不只是“风光”，还有背后的“苦头”。

　　敢破敢立：跨越理论禁区书写旷世论文

　　1956年，响应国家号召，时任湖南怀化安江农校教师的袁隆平，开始了科研生涯。

　　无奈科研“水深”，刚“下水”的他，被当时苏联生物学家“无性杂交”学说误导，走了几年弯路。直到1960年，才转而以孟德尔、摩尔根遗传学理论为依据，并选定杂交水稻研究方向。

　　“做系统选育，要选大穗子。每年水稻抽穗到成熟期间，我都去田里选种。”袁隆平回忆。1961年7月的一天，他发现了一株颗粒饱满、有10多个8寸长稻穗、长势犹如“瀑布”的稻株。因为“鹤立鸡群”，袁隆平自认找到了“良种”，小心翼翼地做标记、培育，期待来年亩产试验的大增收。

　　怎知第二年，他满心期盼的“良种”，抽穗却参差不齐。

　　“我很灰心，坐在田埂上，呆望着稻株百思不得其解。”袁隆平说。

　　“发呆”中，他突然来了灵感：自花授粉的水稻，出现了杂种后代才有的“分离”现象，是否说明自花授粉作物也有杂种优势？他赶紧记载和反复统计稻穗参差不齐的分离比例。3∶1！完全符合孟德尔分离规律！袁隆平兴奋极了：他选到的“鹤立鸡群”植株，确为天然杂交稻！水稻也确实可能存在杂种优势！

　　尽管当时学术界普遍否认水稻杂种优势的存在，但袁隆平还是坚信“眼见为实”。

　　“实事求是，是做学问的态度。”袁隆平说。为此，他带着夫人、学生，一起寻找他“预测”的水稻雄性不育株。吃完早饭就下田，带两个馒头当午餐，忙到下午4点回家，是他们的日常生活。

　　“在田里，人身体上半截被太阳晒，很热。腿却在田里冷水中泡着，很凉(当时没有水田鞋)。每天都要在几千、几万株稻穗里寻找，真的就是大海捞针。”袁隆平描述。仅1964年、1965年，他们就检查了几十万株稻穗，反复试验和积累，最终奠定了世界杂交水稻历史上，截至目前也熠熠生辉的论文《水稻的雄性不孕性》。

　　1967年，我国成立“水稻雄性不育科研小组”。其中，一项重要工作是培育雄性不育系材料。“到1969年，我们用3种栽培稻雄性不育株，先后与近千个品种和材料做了3000多个杂交组合试验，选育雄性不育材料，但仍没育出理想的不育系。”袁隆平说。此后的1970年，湖南省组织“水稻不育研究协作组”继续攻关，并扩大形成全国范围的大协作攻关。最终，杂交水稻三系法获得成功。

　　1981年6月6日，新中国第一个特等发明奖授予了全国籼型杂交水稻科研协作组。

　　不离不弃：独创“两系法”险遭“灭顶之灾”

　　2014年，北京人民大会堂，超级杂交稻又一次获颁“2013年度国家科技进步特等奖”。这一次，是因为中国独创的“两系法”。

　　“两系法杂交水稻技术在1989年盛夏低温情况下，遭遇严重挫折，险些被全盘否定。”袁隆平对自己科研生涯中的“科研技术生死保卫战”，历历在目。

　　所谓两系法杂交稻，是建立在一种光温敏雄性不育系基础上的育种技术。与三系法相比，作为“母亲”的“光温敏不育系”，同时充当了不育系和保持系两种角色。换言之，杂交水稻育种从“一妻两夫”，发展成为了 “一妻一夫”。

　　不过这项研究之初，研究人员对这位“母亲”的育性转换习性还没有完全掌握，直到1989年，我国盛夏一场罕见低温的出现，使研究人员对这位“母亲”的育性转换有了更深刻的认识。这场低温中，“母亲”开始“心绪不宁”，在不育系和保持系角色间，异常“切换”，最终导致当年全国两系法制种大面积失败。

　　就在大多数人要放弃这项“不靠谱”的研究之时，袁隆平和协作组重要成员顶着巨大的压力，寻找原因，调整选育不育系技术策略，最终发现了导致雄性不育的“临界温度点”，解决了不育系繁殖过程中的临界温度“漂移”等问题。才使得两系法育种，成为了世界作物育种史上的重大突破，也让我国杂交水稻研究水平继续在世界领跑。

　　生死搏斗：中国杂交稻技术走向世界

　　1979年，袁隆平应邀到菲律宾出席国际学术会议作大会报告，这也是我国首次将杂交水稻研究成果向国际社会公开报道。此后，中国杂交水稻开始走向世界。

　　“在缅甸中央农业研究院的水稻实验室，我和学生在田里工作。因为缅甸人信佛不杀生，水田里到处都是眼镜蛇。有次，从抽屉里冷不丁窜出8条小眼镜蛇，至今我都心有余悸。在热带雨林里，我们还要与吸血的旱地蚂蝗作斗争……”袁隆平说。

　　多数人不知道，中国杂交水稻走向国际的“幕后花絮”，是如此的惊心动魄。但中国科学家前赴后继，未曾停息。

　　杨耀松，“中国杂交水稻覆盖全球梦”的实践者和见证者之一。

　　2007年3月，作为专家组成员赶往马达加斯加的他，登机前突发剧烈腹痛。登机还是改签？他很快做出了选择：登机。最终，痛得只能平躺在座位边地板上的他，“躺”到了马达加斯加。

　　今天，从美国大农场，到缅甸、菲律宾热带雨林；从印度高原，到非洲大草原……都有杂交水稻的稻香。亚洲、非洲、“一带一路”沿线，杂交水稻已在40多个国家成功示范，并在10多个国家大面积推广。

　　“喜看稻菽千重浪”，中国科学家在人类反饥饿史上书写了光辉的一页。

　　(湖南杂交水稻研究中心辛业芸研究员对稿件有重要贡献)

　　（本报记者俞慧友）

编辑：肖天