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杂交水稻:用种子改变世界的“东方魔稻”

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原标题:中国力量 | 杂交水稻:用种子改变世界的“东方魔稻”

袁隆平院士在试验田里查看超优稻。(资料照片)

“袁老师,您把全国人民吃饭的问题都解决了,今天我们有幸请您顿饭都不行吗?”这是国家杂交水稻工程技术研究中心(以下简称“杂交水稻研究中心”)科研处处长赵炳然,回忆他年轻时陪同袁隆平从北京回长沙的火车上,列车长对袁老说的一句话。他说每每回忆起火车上的这一幕,想起这句话,总是很感动。

从1964年写出《水稻的雄性不孕性》,到1973年成功培育三系法杂交水稻,到1995年解决两系法杂交稻培育中的技术难题,再到1998年开始主持培育超级杂交水稻,逐步将产量从2000年的亩产700公斤提高到如今的1000公斤,袁隆平对于杂交水稻的研究和推广,持续了半个多世纪,一直步履不停。

如今,杂交水稻在中国的种植面积达到了1700万公顷,平均产量达到了8吨每公顷;全球有近40个国家开展了杂交水稻的研究和试种示范,推广面积约700万公顷。无怪乎,国际水稻界称中国的杂交水稻为“东方魔稻”。

“东方魔稻”更迭换代步履不停

“袁老师的第一篇论文是在1964年写的。”袁隆平带出的博士生、现任杂交水稻研究中心后勤处处长的吴朝晖说,“1964年他提出理论,到1973年三系杂交水稻就配套成功了,之后全国开始大面积推广种植杂交水稻。”

吴朝晖说的论文就是《水稻的雄性不孕性》。袁隆平自己曾评价:“那是杂交水稻开先河的一篇文章,可以说为杂交水稻发展奠定了第一步基础。”

杂交水稻研究中心后勤处处长吴朝晖。

水稻,花小,雄蕊和雌蕊都长在同一朵花里,是自花授粉植物,因此水稻杂交是当时公认的世界难题。美国、日本、菲律宾等国的科学家,早在上世纪20年代,就开展了杂交水稻的研究,但都没有获得成功。

年轻的袁隆平,受当时诺贝尔奖获得者沃森和克里克发现的DNA双螺旋结构的启发,想到要使不同稻种杂交,必须培育一种雄蕊退化,靠自己的花不能受粉的特殊的水稻品种。于是,他和助手李必湖、尹华奇开始了漫长寻找和培育试验的艰苦历程。用了一千多个品种,进行了成千上万组杂交组合试验,他们终于在1973年成功实现了杂交水稻配套。中国成为世界上第一个成功研发和推广杂交水稻的国家。

1986年,袁隆平第一次公开提出杂交水稻育种分三个阶段的发展战略设想。“他的战略是,杂交水稻要从三系法到两系法再到一系法,当时是两系法杂交水稻的研发前期,这是很前瞻性的想法和思考。”赵炳然说。历经9年,经过无数次失败,袁隆平领衔的科研团队终于突破技术瓶颈,成功独创出两系法杂交水稻。

1981年,第一代杂交水稻荣获我国第一个特等发明奖。2013年,第二代杂交水稻凭借“两系法杂交水稻技术研究与应用”荣获国家科技进步奖特等奖。1995年,袁隆平被选为中国工程院院士,2000年又荣获首届国家最高科学技术奖。

杂交水稻研究中心科研处处长赵炳然。

赵炳然说,杂交水稻是袁隆平一辈子的梦想,从第一代杂交水稻的三系制种法,到第二代的两系制种法,到现在的超级杂交稻,“每个阶段每个年份要做什么,他都亲力亲为,并组织同事们一步步去实践,对阶段性的困难问题他都很了解,会针对性地提出解决措施”。

“在湖南进行超级杂交稻700公斤、800公斤攻关的时候,我们经常跑溆浦、隆回、衡阳等地,在水稻生长的不同周期,比如播种、插秧、施肥时去现场指导。到了1000公斤攻关的时候,不单是湖南,包括云南个旧、河北邯郸、山东日照等全国几十个种植基地到处跑。”吴朝晖谈起跟随袁老师“南征北战”的往事,语速飞快,“一般人可能以为他作为学术权威,思想一定很僵化。实际上,他最喜欢和年轻人打交道、讨论问题,也很善于综合大家的想法、建议,产生新的火花。我们取得的杂交水稻品种优化、栽培技术革新等成绩,都是他引领的。”

去年9月,云南省个旧的超级杂交水稻百亩示范片测产验收,最高亩产达1209.5公斤,平均亩产达1152.3公斤,刷新了超级杂交水稻平均亩产新高。

“8月9日,他就90岁了,去年他还在我们自己办的杂志《杂交水稻》上发了一篇关于杂交水稻的文章,写了他对这个学科未来的思考。今年他又提出要达成的三项重点目标——超级杂交水稻向每公顷产量18吨冲刺;选育耐盐碱稻,瞄准每公顷产量4.5吨;发展第三代杂交水稻,争取2022年大面积推广应用。” 赵炳然说,“按照他的战略,杂交水稻还要发展到一系法,一系法是采用无融合生殖的办法解决杂交水稻需要年年制种的问题,把种子优势稳定下来,一代代遗传下去。”

“杂交水稻之父”心很大又很小

袁隆平最早被誉为“杂交水稻之父”,是在1982年的国际水稻所学术报告会上。当时,国际水稻所所长斯瓦米纳森博士向与会专家介绍袁隆平时,称他为“中国的杂交水稻之父”,并说他当之无愧,因为“杂交水稻给世界带来了福音”。

“袁老师研究杂交水稻,造福了世界人民,不仅赢得了国家领导人、国际专业同行的认可、尊敬,还赢得了普通老百姓的爱戴。在日常生活里,他有一点特别值得我们学习,每一个人来到他的身边,都会被他身上的阳光、鲜活的状态感染。他的心很大,大到能装下全世界;他的心又很小,小到能用心对待他遇到的每一个人。”赵炳然说着,讲起一件往事。

有一回,赵炳然陪同袁隆平在北京开完会后乘火车回长沙。“我们在候车大厅候车时,有位列车服务员认出了袁老师,他知道我们坐哪趟车后,就和车上的列车长报告了。上车后,列车长把我的硬卧席调到跟袁老师同一间的软卧席,好让我方便照顾他。”

袁隆平院士在实验田里查看水稻生长情况.(资料图片)

到了吃饭的时候,列车长特意让餐车上的厨师做了四菜一汤送来,“我觉得那是我在火车上吃得最好吃的一次”。等他们吃完饭,列车长专门跑来问吃得合不合口味,袁隆平说很好,随即掏出400元钱给列车长表示感谢,但列车长说要忙工作,没接钱就走了。

“那时袁老师喊我小赵,他说,小赵,你一定把这个钱给到列车长。可我怎么给得到呢。后来列车长又来了,袁老师就批评我,说我没完成任务。列车长听到了就讲了一句话。”就是这句话,让赵炳然感动得流泪,也让袁隆平不再坚持让列车长收钱了。“他说,袁老师,您把全国人民吃饭的问题都解决了,今天我们有幸请您吃顿饭都不行吗?”

赵炳然说:“袁老师做的事是实实在在的,就是解决人民的吃饭问题,所以老百姓尊敬他。你一份初心为人民服务,那么社会也会给你一份回馈。”

跟赵炳然一样,在吴朝晖眼里,袁隆平不仅不是个书呆子,还是个灵动、率真的人。他说袁老师是他的铁哥们儿,连婚姻大事都是袁老师帮忙解决的。

吴朝晖来到水稻研究中心时,是个大龄单身男。“他知道我的个人情况后,就问我怎么不找对象,还跟我的硕士导师讲,你的硕士还没结婚,是不是有什么问题。后来有好多记者来采访,他就跟我做广告:‘哎,你们电视台美女多啊,这是我的学生吴将军(袁隆平给吴朝晖取的外号),还没结婚,你们帮他找个对象 ’,然后就不得了了,天天电话响不停。”吴朝晖后来结婚时,袁隆平又帮他定了日子。

科研团队再接再厉持续攻关

吴朝晖说,袁隆平喜欢实干的年轻后辈,也鼓励和带领后辈创新。“这么多年来,我们搞杂交水稻的栽培研究,核心目标就是高产、高产、再高产。在研究过程中,我们发现不单要追求高产,还要追求高效、绿色环保,如何进一步提高质量和效益。”

“现在我国农村抛荒严重,加之劳动力短缺,直播比较普遍,越是不需要大水大肥的技术,老百姓越喜欢。不过,水稻在普通直播生产中容易倒伏,还容易形成草害,这样就要打很多除草剂,对环境的破坏很大。”针对新出现的问题,杂交水稻研究中心以孟卫东、陈冠铭领衔的科研团队想到了机械化覆膜直播技术。

“以前我们用的膜是塑料膜,不分解、不腐烂。现在我们选择的有机膜,是用麦秆、秸秆为原料制作而成的,可以分解。它原创于德国,在工艺里能够控制分解的时间长短。” 吴朝晖说。

研究水稻直播技术,要克服两大障碍——倒伏和草害。“铺膜是物理方法,我们采用的有机膜是黑色的,只要密封好了,杂草就除掉了。”黑膜又易于吸收太阳光,能有效提高地温,在寒冷的北方或是早春季节的南方,通过铺膜,不仅能让稻株的根扎得深,还能促进稻株的早生和快发。铺膜的水稻,相对常规方法种植的水稻,可以提前十天成熟。

膜的问题解决之后,团队又开始研究机械化。“在农村,常用拖拉机整地。我们就想,可以在拖拉机后加装一个铺膜机,前面整地,后面铺膜。铺膜机上有个漏斗,通过调整漏斗的间距,就可以按照株距要求,把种子粘到有机膜上。”

有机覆膜直播技术,能达到省工、省水、省肥、省成本的效果,还能提高产量、提高品质、提高工作效率、提高肥水利用率。“这个技术很好,很符合现代农业的发展方向,所以我们给它取了个名字叫‘四省四提’有机覆膜直播技术。”

去年5月,在海南三亚,技术人员进行了全程机械化有机覆膜直播试验,播种的超级杂交稻“超优千号”亩产量一举突破海南省水稻单产历史最高纪录,每亩产量达到了1065.3公斤。袁隆平在验收意见书上写下:“试验结果很好,要再接再厉作进一步的试验。”

“不过,这项技术还没有完全成熟。之所以在海南的旱地试验成功,是因为那边的土是砂性土,种子和有机黑膜能有效地粘合在一起。而湖南的土是粘性土,加之雨水多,不好进行旱播,要使种子很好地粘在膜上,还需要改进。”吴朝晖说。

“这项技术被列为国家重要研究课题,我们也准备申报国家专利。”目前,科研团队正联合相关公司进行技术攻关。“我们不仅要研发,还要合理控制成本,这样等技术成熟了,才有市场推广价值。”吴朝晖说。

梦想杂交水稻覆盖全球

“从1980年杂交水稻栽培技术作为农业科技专利转让给美国到现在,应该说在海外的推广势头一直很好。”杂交水稻研究中心国际合作处处长曹孟良介绍。早在1979年5月,农业部种子公司就曾经送给美国圆环种子公司3个品种共1.5公斤杂交稻种,在加利福尼亚试验田试种后,增产效果远超美国的水稻良种。

“圆环种子公司后来把这个专利又转给了美国水稻技术公司,现在他们的盈利状况很好,每年给我们的提成也很多。”曹孟良说。1994年,美国水稻技术公司与我国杂交水稻研究中心正式签订合作协议;2005年开始,美国开始大面积种植杂交水稻。目前,美国杂交水稻种植面积占该国水稻总种植面积的55%以上,该公司支付给我国的知识产权使用费,近七年每年均在2000万元人民币以上。

杂交水稻研究中心国际合作处处长曾孟良。

“今年4月,我们和美国水稻技术公司达成协议每年选派专家互访。近期,我们将选派4位专家分批访问该公司在巴西、印度的分公司,去指导当地杂交水稻的育种。”曹孟良说。

他介绍,由于多种原因,近年来杂交水稻的种植推广一度遭遇困境。“杂交水稻发展到一定的高度后,就到了一个瓶颈期,出现产能过剩、库存积压等情况。这个时候,国家提出了‘一带一路’、东盟合作、中非大合作等,我们向东南亚、非洲推广杂交水稻种植技术恰逢其时。”

通过推广,菲律宾的杂交水稻种植面积达到20万公顷,并已实现杂交水稻商业化种植;今年5月7日,杂交水稻研究中心在马达加斯加成立了非洲分中心,目前该国的杂交水稻面积达5万公顷,抽样检测的产量达到每公顷10.8吨(当地水稻每公顷3吨)。未来,我国杂交水稻将有望解决非洲国家的粮食安全问题。

迄今为止,袁隆平和他的团队已在全球近40个国家开展了杂交水稻的研究和试种示范,推广面积约700万公顷;通过杂交水稻国际培训班为近80个发展中国家培训了14000多名杂交水稻技术人才;他本人还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。

袁隆平曾多次公开表示,他有两个梦——一个是“禾下乘凉梦”,另一个是“杂交水稻覆盖全球”。他说,全世界现在有1.5亿公顷水稻稻田,但是杂交水稻还不到10%,若有一半种上杂交稻,增产的粮食可以多养活4亿到5亿人。

"中国力量"采访组在湖南农科院杂交水稻研究中心和袁隆平院士合影。

记者手记

让人感动的“90后”长者

“您把全国人民吃饭的问题都解决了,今天我们有幸请您吃顿饭都不行吗?听到这样的话,不知道你会不会感动?”赵炳然讲完列车长特意请袁隆平吃饭的故事后问记者。当然会,虽然记者当时并未说出声,但眼睛已经湿润了。

试问有谁不会被感动呢?这是我们每个普通人都想对袁老说的心里话。要知道在今天的中国,杂交水稻种植面积占到了全国总水稻面积的一半以上,而且每年增产的稻谷可以多养活7000万人。

在杂交水稻研究中心采访的那个上午,记者有幸见到了袁老。那天,他恰好要出席在该中心举行的一个国际会议,穿着格子短袖、深色长裤,虽然步伐不快,但沉稳有力。跟他匆匆握手时,记者没感觉到紧张,反而感觉像见到多年未见的老家长者那么自然、亲切。

“你们刚刚是不是感觉到了他身上有一种特别阳光、活泼的状态?”赵炳然得知记者见到袁老后问,用词像在形容一个年轻人。

是的,不单袁老,记者感受到赵炳然、曹孟良和吴朝晖这些跟随袁老多年的团队成员身上都有那么一股劲,一股单纯、开朗又执着的劲。难怪,他们都说:“在袁老身边工作很幸福”。

来源:深圳特区报

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