袁隆平:一生耕耘,硕果累累

来源:全民科学素质工作动态 时间:2021/11/25

  文/北京科技报 李鹏

  袁隆平是我国杂交水稻研究与发展的开创者,被誉为“杂交水稻之父”。

  如今,全球已经因袁隆平的研究而广泛受益。目前,杂交水稻已在印度、孟加拉、印度尼西亚、越南、菲律宾、美国、巴西、马达加斯加等国大面积种植,种植的国家和地区已经超过50个,年种植面积达800万公顷,平均每公顷产量比当地优良品种高出2吨左右。

  尽管已经作出这样的贡献,袁隆平生前从来没觉得自己应该休息。数十年的研究生涯中,杂交水稻已经浸入了他的血液,是他的命、他的魂……

  怀移山之志成就“三系配套”

  1964年7月,在经过连续14天头顶烈日、脚踩烂泥、手持放大镜在稻田里持续观察以后,袁隆平终于找到了一株雄性不育的水稻。他小心地把这株稻子移栽到试验盆里,并用别的水稻花粉和它杂交,成功地繁殖了一代雄性不育的稻种。随后,他又发现了更多的雄性不育株。他和学生们继续在实验盆中进行实验,成功培育出水稻的“雄性不育系”。

  然而,在随后6年的时间里,袁隆平先后用了1000多个品种,做了3000多个组合进行多方面的探索,效果却均不理想。后面的路该怎么走?有一天,他突然灵光一闪:也许远缘杂交更具有遗传优势,于是他把视野放到了海南三亚的野生稻资源上。

  1970年11月,三亚南红农场技术员冯克珊带着袁隆平的助手李必湖,来到农场的一片沼泽地里寻找野生稻。他们一起发现了一株有3个扬花的稻穗,花药细瘦、色泽浅黄的野生稻,初步判断为雄性不育株。

  当时袁隆平正在北京开会,获悉发现天然雄性不育野生稻的消息,他连夜乘火车南下赶回三亚,镜检结果完全不育,这令他欣喜若狂,当即命名这株神奇的野生稻为“野败”。而后他们对这棵野生稻进行了精心培育。

  第二年开春,野生稻分孽(音:niè,禾本科等植物在地面以下或接近地面处所发生的分枝)后,他们把它分成48株进行栽培。为了给野生稻授粉,他们连续蹲在田里等候着每朵稻花的开放。每开一朵花,就授一次粉,一共花了4天时间给63朵花授完了粉。最后,他们成功地收下了少量而珍贵的种子。这一重要成果,为杂交稻种的选育成功打开了一个突破口。

  1973年冬季,在袁隆平等人的努力之下,海南试验田成功培育出三系法新型水稻——“南优2号”,这就是人们熟知的籼型三系杂交水稻。

  所谓的三系,即雄性不育系、保持系和恢复系。其中雄性不育系是指自身不能繁殖后代雄蕊败育品种;保持系,是指使不育系的后代仍保持其雄性不育特性的品种;恢复系全称雄性不育恢复系,是指能够使雄性不育系的后代恢复可育性的品种。水稻三系之间关系密切。保持系与不育系杂交,获得的不育系种子可以供来年制种和繁殖用;不育系与恢复系杂交,获得的杂交水稻种子可以供下季大田生产用。

  经试验种植,袁隆平发明的三系法两季水稻产量都比常规水稻增产30%以上。于是,自1976年起在全国大面积推广应用,使水稻的单产和总产得以大幅度提高。至1983年,我国累计种植杂交水稻面积达5.1亿亩,增产稻谷500多亿斤,平均每亩增产100斤以上,最高亩产已达1700多斤。

  袁隆平的成功也激发了国内的其他水稻研究机构和研究人员推动杂交水稻实验。

  带领团队不断刷新产量纪录

  袁隆平发明的三系法虽然能让水稻大幅增产,但育种周期比较长,效率低,种子成本高。幸而,一个叫做石明松的湖北农技人员取得了新的划时代进展。

  石明松毕业于湖北省荆州农校,长期在基层从事农技推广工作。就在袁隆平三系法育种成功的1973年的秋天,石明松在沔阳县(现仙桃市)沙湖原种场大田中也发现了3株雄性不育株。后来他在实验中发现,不育株的再生分蘖上能自交结实,分期播种的结果表明其育性与光照长度有关。

  此后经过反复的实验,他提出了水稻育种的全新设想:在夏季长日照、高温下,该水稻表现出的雄性不育性和恢复系杂交制种,生产大田用的种子;在秋季短日照、低温下,利用该水稻能够变成正常水稻的特性自交繁殖,生产用于下年作为母本的种子。这种方式实现了一系两用,即通过不育系和恢复系就能达到杂交留种和高产两重目的。划时代的“两系法杂交水稻技术”由此开端。

  1985年10月,来自原农牧渔业部、中国农科院等机构的50多位专家鉴定该项目,一致认为,这是我国水稻史上继矮化育种、杂交三系成功后的第三次重大发现,树立起水稻杂交史上一个新的丰碑。

  基于石明松的研究,1986年袁隆平提出杂交水稻发展由三系到两系(甚至一系)的战略思想。袁隆平很快就率领团队向两系法进军。

  湖南杂交水稻研究中心研究员罗孝和在石明松的基础上,育成了世界上第一个实用的籼型低温敏不育系培矮64S水稻,为两系法杂交稻应用起到关键作用。他发明冷水灌溉繁种技术,又从根本上解决了低温敏不育系繁殖产量低的难题,使两系法杂交稻真正走向生产应用。

  1987年,国务院把“两系法”杂交水稻研究列入国家“863”计划项目,并聘请袁隆平任责任专家,主持全国16个单位协作攻关。8年后,“两系法”杂交水稻在我国大面积推广,其平均产量比“三系配套”增长了5%-10%。

  两系杂交稻培育成功后,袁隆平心中又萌生一个新想法,这就是杂交水稻探索的第三部曲“超级稻”,即超高产优质水稻。1996年,农业部又正式立项超级稻育种计划。4年后,第一期每亩700公斤目标实现。随后便是2004年800公斤、2011年900公斤、2014年1000公斤的“三连跳”。

  2020年11月,袁隆平团队的超级杂交水稻再次结出硕果,创造了新的世界纪录:在湖南进行的袁隆平领衔的杂交水稻双季测产达到了亩产1530.76公斤,其中早稻619.06公斤、第三代杂交水稻晚稻品种“叁优一号”911.7公斤。

  几十年来,杂交水稻在我国已经累计推广了超过90亿亩,让我国的水稻增产6000多亿公斤。业界一些人士认为,等将来技术变得更加成熟,中国的杂交水稻种植将会迎来全新的飞跃。

  90岁高龄仍活跃在田埂

  2004年,《感动中国》节目的颁奖词如此评价袁隆平:“他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师的时候,已经具有颠覆世界权威的胆识;当他名满天下的时候,却仍然只是专注于田畴,淡泊名利,一介农夫,播撒智慧,收获富足。他毕生的梦想,就是让所有的人远离饥饿。”

  袁隆平从来就没有退休,直到90岁的高龄,他依旧在带队进行研究。

  2020年,由袁隆平“海水稻”团队和江苏省农业技术推广总站合作试验种植的耐盐水稻在江苏进行测产,“超优千号”耐盐水稻的平均亩产量达到802.9公斤。2021年1月,袁隆平海水稻团队在海南三亚举行的第五届国际海水稻论坛上宣布,已在全国签约600万亩盐碱地改造项目,今年将正式启动海水稻的产业化推广,拟用8-10年实现1亿亩盐碱地改造整治目标,这将大幅拓宽我国粮食生产的战略空间。

  尽管家人担忧他的身体状况,去年12月袁隆平还是像往年一样前往海南,在基地开展一些科研工作。就在跌倒住院前不久,他还在与团队人员一起探讨双季稻亩产3000斤攻关项目的实施方案。他并没有留下最后的遗言,但还能讲话时,念念不忘的依然是杂交水稻……自从入院以后,袁隆平依旧每天都要问天气、气温,关心稻子长得好不好。

  袁隆平的离世,在全国引发了空前的广泛悼念。西安交通大学教授梁军对记者表示,袁隆平是当之无愧的当代“后稷”,他打破了原有流行遗传学观点的束缚,为解决中国人挨饿的历史问题作出了卓越贡献。

  袁隆平逝世后,欧洲科学院外籍院士、清华大学教授孙茂松也专门以《七绝·缅怀袁隆平先生》为题作了一首诗:“仁之大者孕其中,稻粒虽微百代功。赢得众生皆饱后,悠然一笑入长空。”

  “科学家要有苍生情怀、家国情怀;要以济苍生、仁天下为己任,专注科学,淡泊名利,以科学贡献建立利国利民的不朽之功。对做到了这一点的科学家,人民不会忘记,国家也不会忘记。