來源:科技日報
原標題:我們應該遺忘袁隆平嗎?
科技日報記者 俞慧友
近日,一篇公號文章《請暫時遺忘袁隆平,我們應該認識一下這些給我們米飯吃的人們》,讓中國工程院院士袁隆平在朋友圈獲得了一波“新流量”。
文章努力想說明這樣幾個問題:袁隆平“雜交水稻之父”名不副實;“給我們米飯吃”的人,除了袁隆平還大有人在;袁隆平的成就被“過度放大”,應該被“暫時遺忘”,把“舞台”留給其他科學家。
那麽,事實是否如其所言,袁隆平憑什麽成了“雜交水稻之父”?我們應該遺忘袁隆平嗎?
“雜交”的水稻
不都是“雜交稻”
“利用不育係培育雜交水稻並非我國首創,但最早在生產上實現這一技術的是中國。而這一技術能在中國變成‘生產力’和糧食,關鍵人物就是袁隆平。”安徽農科院研究員朱啟升如此向科技日報記者評價。
按水稻品種育成是否直接利用了“雜種優勢”,水稻可分為“常規稻”和“雜交稻”。
“‘雜交’隻是一種交配方式和手段,既可用於常規稻育種,也能用於雜交稻育種。判斷一個品種是常規稻還是雜交稻,不是看是否利用了‘雜交’,而要看是否直接利用‘雜種優勢’。”袁隆平團隊核心育種專家鄧啟雲說。
簡言之,“雜交”出來的,不都是“雜交稻”。比如,我國傑出稻作學家丁穎、黃耀祥兩位老先生,在水稻育種中,通過品種“雜交”選育出了優良常規稻。美國人Henry Beachell通過“雜交”,培育了常規稻“IR8”。這與袁隆平的“雜交水稻”完全是兩碼事。
鄧啟雲介紹,袁隆平是世界上第一個發現水稻“雜種優勢”現象的科學家。在選育常規稻的過程中,袁隆平發現了一個“鶴立雞群”的優良植株,他以為是自然突變,將其收集來做新常規稻品種育種。種出來的結果,讓他大失所望:該植株後代群體產生了嚴重分離。不過,由此,袁隆平根據孟德爾遺傳學裏的遺傳規律,推測該植株的“植株高大、產量超群”表現,是“雜種優勢”。
三係雜交水稻育種
最偉大的貢獻是“思想”
“三係雜交育種最偉大的貢獻,是解決了‘思想問題’。他用自己的研究結果告訴大家,雜交水稻研究是否值得做。”揚州大學教授潘學彪說。
“自花授粉作物沒有雜種優勢”,是當時業界權威的傳統認知,幾乎無人質疑。袁隆平發現水稻具雜種優勢的現象後,執著的研究和尋求證據。最終,他在一篇《水稻的雄性不孕性》文章裏,為世界雜交水稻發展定了“調”:雜交水稻研究值得做。
“袁隆平院士開啟了我國水稻育種雜種優勢利用的序幕。”《科學通報》編審彭斌評價。這篇跨越水稻育種“禁區”的成果和論文,奠定了我國雜交水稻育種與產業迅猛發展的基礎。
雜種優勢是自然界普遍現象,但要在生產上利用水稻雜種優勢則絕非易事。袁隆平團隊經過8年“折騰”,才將其一一攻克。
潘學彪介紹,袁隆平得出“自花授粉作物有雜種優勢”的方向性判斷後,才有人跟進嚐試做雜交育種和親本選育試驗。初期結論顯示,在高產栽培條件下,雜交種產量不如親本產量高,但雜種適應性強,在中低產田明顯增產,且抗病性也更強。“這就是雜種優勢。”他說。
此後,通過技術改進,我國實現了雜交稻稻穀產量大幅提高並應用於大麵積生產。
讓業界對袁隆平佩服的,還有他的敏銳洞察力、超強組織力和堅定執行力。“1971年找到雄性不育係,74年找到三係配套模式,此後成立‘全國雜交水稻研究協作組’,76年我國就實現了三係配套大規模製種。不到六年時間,在國際上都尤為驚人。”潘學彪說。
四川農業大學水稻研究所所長李平解釋,受曆史環境因素影響,我國當時與國際科技界基本為“零交流”。袁隆平院士的原創性發現,在於開創了雜交水稻學科和雜交水稻產業。
“袁先生是雜交稻研究領域的‘旗手’和戰略家。在他思想指引下,科研工作者才知道怎麽去尋找和創造不育、保持、恢複係等材料,進而培育雜交稻組合。”朱啟升說。
雜交稻迅速推廣
有“群眾基礎”
“大家現在說雜交稻難吃,可當時雜交稻的品質是非常受農民歡迎。”潘學彪說。他回憶,當時煮出來的常規稻米,必須趁熱才能盛飯。米飯涼了,即便鍋鏟斷了,也不太能將米飯盛出。“可見當時常規稻米有多硬。”
與之相比,袁隆平率團隊研發的雜交秈稻品種,不僅種植適應性寬、抗性好,口味也比當時常規稻米品種好,並且高產。據《中國農業科學》等論文數據,上世紀70~80年代在同等肥力水平條件下種植雜交水稻與常規稻,雜交稻比普通常規稻產量增產幅度在20%以上。這成為了三係雜交稻在短時期得到大麵積推廣的“群眾基礎”。
“在超級雜交稻研發起步階段,我們尤為關注如何提高產量,解決溫飽問題。現在,在袁先生帶領下,我們著力研發既高產又優質的超級稻,並已得到實現。超級稻不好吃,隻是幾十年前的‘印記’。”鄧啟起雲說。
兩係法雜交育種
袁隆平依然是“操盤手”
“雜交水稻發展過程中每一次的轉型升級,都與袁隆平有著極為密切的關係。”李平說。
我國兩係雜交稻育種,離不開光溫敏和溫敏不育材料的發現。我國發現的首個光溫敏不育材料,是湖北石明鬆教授的農墾58S。袁隆平團隊成員羅孝和,通過雜交轉育農墾58S,育成了我國第一個大麵積應用的兩係秈型不育係培矮64S。因此業界認為,石明鬆為兩係雜交稻育種做出了原創性貢獻,袁隆平團隊則將這一原創性材料轉變為了生產上實用品種。
袁隆平還有一項傑出貢獻,就是他“保住了”兩係雜交育種,這種現下的主流育種技術。在袁隆平領銜全國兩係法育種不到兩年,就遇到了一個特大“坎兒”:1989年夏季前,業界普遍認為兩係不育係育種隻受光敏影響。不過,1989年夏季的一場異常低溫,導致了兩係不育係材料不穩定,造成了全國兩係育種大麵積失敗。
一時間,科研屆普遍“唱衰”兩係育種。這一研究,甚至一度被國家和科研人員放棄。袁隆平頂住高壓,積極帶領大家尋找大麵積製種失敗的原因。通過重新研究兩係不育係的光溫敏特性,建立了確保製種安全的“光溫敏核不育係繁殖程序”,使兩係法“起死回生”,最終從研究走向了生產應用。
不是袁隆平培育的品種
不一定沒有“袁氏基因”
根據“國家水稻數據中心”數據,我國推廣麵積前三的雜交組合品種“汕優63”、“汕優64”和“威優64”,都為三係雜交稻。這三大品種的親本,都來源於“野敗”。
“野敗”(野生稻雄性敗育株)為何物?它是袁隆平團隊首次在海南發現並原創性利用其與栽培稻雜交、回交獲得的第一個三係不育係。至今,“野敗”仍被國內外雜交水稻公司廣泛應用於三係育種。
日本科學家更早研究雄性不育係問題,並通過秈稻和粳稻雜交創造了“包台型”不育係。不過,這些不育係因存在花粉敗育不徹底、“保持係”保持能力不完全等問題,而沒有良好的應用價值。
為解決這一重大問題,袁隆平思考並提出了“利用野生稻和栽培稻雜交創製出不育係”的思路。1970年,袁隆平的學生和助手李必湖,在海南三亞發現了野敗原始不育株。利用它,袁隆平實現了他的思路,進一步育成了敗育徹底的實用型“野敗型細胞質”不育係。
1972年,袁隆平向全國攻關組所有成員單位發放了“野敗”材料,共同選育“三係”強優勢組合。利用“野敗”,袁隆平育成了我國首個野敗型不育係“二九南1號A”和第一個強優勢雜交組合“南優2號”。從我國“三係”雜交稻所利用的不育係來源來看,“野敗”來源的不育係占絕對主導地位。
袁隆平團隊研發的品種,在市麵上也不“罕見”。團隊研發的Y58S係列雜交水稻品種,連續三年每年推廣麵積超過1000萬畝,成為當時全國推廣麵積最大的雜交水稻品係。Y兩優係列品種,截至目前累計推廣達2.5億畝以上。
“不過,市民在超市買到的,一般為複配米,即不是由某個單一水稻品種加工成的大米。因此,會產生沒吃過超級稻,特別是袁隆平團隊超級稻品種的誤會。”雜交水稻國家重點實驗室副主任吳俊說。
值得一提的還有,袁隆平在1999年聯合發起設立的隆平高科,現也已成為了具世界競爭力的國際化種業公司。去年,已成功進入全球種業十強。