把中国人的饭碗端在自己手里——袁隆平和杂交水稻研究

发布时间:2018-07-12 06:41 来源:湖南省人民政府网 作者: 点击数: 打印文章

  2014年9月13日,袁隆平院士使用遥控器操控飞行器喷灌杂交水稻试验田。当天,珠海羽人飞行器有限公司赠送袁隆平院士2架农用飞行器,庆祝袁隆平院士杂交水稻研究50周年。湖南日报记者 赵持 摄

  2009年9月12日,袁隆平院士在给参加杂交水稻技术对外合作部长级论坛的代表们介绍超级杂交水稻的生长情况。湖南日报记者 郭立亮 摄

  1986年10月,国际杂交水稻学术讨论会在长沙召开,21个国家和地区的259名代表出席。图为袁隆平在大会上作专题学术报告。 (本版照片均为资料图片)省委党史研究室供图

   技术发明特等奖成全国唯一

  长沙城东马坡岭的一条小路旁,有一个院子不寻常。

  院子不大,从办公楼走到实验室、再走到展览馆,也就几分钟路程。30多年来,这个院子一直是杂交水稻研究的“圣地”。这里诞生了杂交水稻的若干明星品种和育种材料,创造了超级杂交稻研究的世界最高水平,接待了一批批来自国内外的同行和嘉宾。

  1984年,时任湖南省长刘正在这里主持会议,宣布湖南杂交水稻研究中心成立。这是国内外第一家杂交水稻的专业科研机构。从当时的省科委提议到研究中心建成,只花了一年多时间。

  “在国家财力十分有限的情况下,国家计委一下子拨款500万元建设研究中心,这是一个天文数字。”近日,执掌湖南杂交水稻研究中心多年的袁隆平院士忆起当年充满感慨。

  杂交水稻的研究是伴随着改革开放不断发展的。

  1978年在北京召开的全国科学大会上,邓小平提出了“科学技术是生产力”的论断。“科学的春天”来了,很多变化悄然发生着。

  “1981年6月,我正在菲律宾国际水稻研究所搞合作研究,突然接到通知去北京开会。我到大使馆问是什么事,说是来了加急电报,要我第二天赶到北京。我心里七上八下,不知道是好事还是坏事。晚上10点钟赶到了北京,农业部一位领导祝贺我拿了国家技术发明特等奖,我才放下心来。”说起这段往事,袁隆平院士哈哈笑了,“这个奖是钱学森等专家拍板的。当时的国务院副总理方毅为我颁奖,国家给全国籼型杂交水稻科研协作组10万元奖金,很大的数字呢。奖金是农业部分配的,我拿了5000元。”

  颁奖会上,国务院发来了贺电,其中写着:“发展农业生产,一靠政策,二靠科学。”到目前,全国获得技术发明特等奖的成果仅此一项。

  杂交水稻研究起步于1964年,当时袁隆平在安江农校教书。1973年籼型杂交水稻三系配套成功,1976年开始在国内大面积推广。

  “多亏第一篇论文《水稻的雄性不孕性》赶在《科学通报》停刊前发表了,又被国家科委发现并支持,否则我就被关进‘牛棚’,无法继续研究杂交水稻。”回忆那个特殊年代的经历,袁隆平院士连说不堪回首,“如果造反派没有破坏我种的秧苗,杂交水稻可提早3年成功,全国推广也可以提前实现。”

  每年增产稻谷可养活7000万人

  2018年,袁隆平提出向大面积示范达18吨/公顷的目标攻关。为此,湖南杂交水稻研究中心在全国布设了攻克这一关口的5个百亩片。

  2017年金秋,超级稻品种“湘两优900”河北百亩片达到平均亩产1149.02公斤,即每公顷17.2吨,创造了世界水稻单产的最高纪录。

  1996年以来,随着“中国超级稻育种计划”的问世和推进,不仅承担攻关任务的百亩示范片单产纪录不断刷新,大面积推广种植的超级稻单产水平也水涨船高。

  最早开展水稻超高产育种的日本,此后启动超级稻育种计划的国际水稻研究所,至今还未取得成功。

  “两系法杂交水稻育种技术是中国的独创,而且实践证明两系法亚种间杂种优势利用是在遗传上更具增产效应的成熟先进技术,再配以理想的株叶形态,就能达到超高产目标。”袁隆平院士讲述中国的独门秘籍。

  回首这项独创技术的诞生,历经9年一路波折。

  三系法是杂交水稻最初培育成功时采用的方法,是经典的方法,但也是一个复杂的方法。

  雄性不育系即杂交水稻母本是杂交水稻育种的关键材料,三系法要求必须给她找到两个功能各异的“丈夫”。一个确保她生下的宝宝恢复成像常规水稻一样雌雄都正常的杂交稻种,所以叫恢复系。另一个确保她生下的宝宝保持她雄性不育的遗传特征,日后用于繁殖不育系种子,所以叫保持系。由于三系法杂交水稻种子生产程序复杂、配组不自由和稻种资源利用率低,杂种优势利用长期徘徊不前,走到了瓶颈之地。

  三系如何变两系?起初,研究认为要靠光敏不育系。它像两栖动物一样功能强大,在长日照条件下表现不育,用于生产杂交稻种子,在短日照条件下恢复可育,自交繁殖生产不育系种子,不需要保持系这个“丈夫”。

  1987年,在国家“863”计划的支持下,袁隆平院士带领全国16个单位开始协作攻关。

  天有不测风云。1989年7月,长江中下游地区出现持续数天异常低温,导致已经过鉴定的“光敏不育系”变成了可育,制种出现了“打摆子”现象。

  “许多人因此为两系法研究的前途担忧,不少研究人员丧失了信心,甚至出现全盘否定两系法杂交水稻研究的倾向。面对重重困难和巨大压力,我和协作组的重要成员都没有动摇,更没有放弃。”袁隆平回忆说,“我发现最关键的指标是导致雄性不育的起点温度要低,据此我调整了选育不育系的技术策略。”

  1991年,跟随袁隆平多年的罗孝和研究员,培育出了我国第一个不育起点为23.5摄氏度的低温敏核不育系,定名为“培矮64S”。

  可是,大田繁殖时每亩产量最多十来斤,无法在生产中应用。有人奚落:这不是“培矮64S”,而是“赔得要死”。

  经过不懈地观察和思考,罗孝和开始了冷灌繁殖种子的试验,终于在醴陵一块“宝地”获得大面积生产丰收,使两系法杂交水稻由理论走向生产应用。

  1996年,中国启动超级稻育种计划。各期攻关最先取得突破的品种,都是两系杂交稻。

  如今,兼有“三系法”育性稳定和“两系法”配组自由等优点的第三代杂交水稻育种技术,我国继续保持世界领先地位。

  数据显示,近年来我国杂交水稻的种植面积为1700万公顷,占全国水稻总面积的5成多;全国水稻平均单产每公顷约6.4吨,其中杂交水稻每公顷约7.5吨。袁隆平说,杂交稻比常规稻增产20%左右,每年增产的粮食可养活7000万人。

  国外种植面积达700万公顷

  “前不久,研究中心又接待了柬埔寨代表团,商谈杂交水稻发展合作事宜。研究中心在当地种植了30公顷杂交水稻,平均产量11.2吨/公顷,是当地品种的近4倍。”袁隆平告诉记者。

  杂交水稻走出国门,始于1979年。当时,农业部向美国西方石油公司赠送了1.5公斤杂交水稻种子。这些种子在美国种植后,比当地良种增产33%以上。接下来,中美间的杂交水稻技术合作持续至今。

  曾经5次应邀赴美国传授技术的袁隆平院士还记得,由于杂交水稻在美国增产明显,美国西方石油公司曾在1981年专程来中国拍摄了一部纪录片《在中华人民共和国的花园里——中国杂交水稻的故事》,除了在美国放映,日本电视台也在全国范围内播放,引起了轰动。

  “和我们合作的美国水稻技术公司每年付给研究中心技术转让费。今年,美国杂交水稻种植面积又增加了,占美国水稻总种植面积的6成。”袁隆平说。

  近40年来,杂交水稻技术的传授范围不断扩展。湖南杂交水稻研究中心与袁隆平农业高科技股份有限公司举办了近100期杂交水稻国际培训班,为亚非拉约80个发展中国家培育了一万余名技术人员,杂交水稻技术在许多国家“生根开花”。

  菲律宾是全民吃稻米的国家,到2003年已经在大面积种植杂交水稻。“那年正当SARS肆虐,各国都加强防范,但阿罗约总统执意邀请我访菲。我在稻田里问当地一个农民:‘这个稻把子重不重?’农民说:‘很重!’我又问:‘你高不高兴?’农民说:‘很高兴!’在英语中,‘重的’与‘高兴的’发音很相近。”袁隆平回忆那有趣的一幕。

  “如今,杂交水稻在国外种植面积达700万公顷,种植面积最大的印度有200多万公顷。”袁隆平说,杂交水稻不仅解决了中国人的吃饭问题,而且正在造福全世界。

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   杂交水稻发展大事记

  1964年,袁隆平在洞庭早籼稻田中发现“天然雄性不育株”。

  1966年,袁隆平在《科学通报》第17卷第4期上发表第一篇论文《水稻的雄性不孕性》。

  1973年,中国籼型杂交水稻三系配套成功。

  1976年,杂交水稻开始大面积推广。

  1979年,中国农业部将1.5公斤杂交水稻种子赠送给美国西方石油公司,是中国杂交水稻跨出国门、走向世界的第一步。其后,中美两家公司签订的杂交水稻技术转让合同,成为中国农业第一个对外技术转让合同。

  1987年,袁隆平在其论文《杂交水稻的育种战略设想》中提出,将杂交稻的育种从选育方法上分为三系法、两系法和一系法3个发展阶段,从杂种优势水平的利用上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势的利用3个发展阶段,即育种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方向发展,优势利用朝着越来越强的方向发展。

  1995年,两系法杂交水稻研究取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。

  1996年,中国农业部立项中国超级稻育种计划。

  2017年,超级稻品种“湘两优900(超优千号)”河北百亩片平均亩产1149.02公斤,创造了世界水稻单产的最高纪录。

  (文/ 胡宇芬 辛业芸)

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