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日志

 
 

杂交水稻研发历程重要揭秘  

2014-03-23 16:17:17|  分类: 读书学习 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2014-03-21 15:54:06  来源:中国新闻周刊  作者:钱炜
  (来源:http://tieba.baidu.com/p/1929758501)

 

  一眼望去,颜龙安的试验田里满眼碧绿,看不出庄稼之间有什么差别。“这一蔸是不育系,旁边一排是恢复系,这一亩是野生稻,那一块是超级稻?” 听了他的介绍才知道,这些看上去长得差不多的绿色植物,原来“出身”各不相同。   75岁的颜龙安虽然不再担任江西省农科院院长,但是他仍在领导一个团队进行杂交水稻的研究。他不是唯一一位为水稻而驻扎在海南岛三亚的院士——每年3月下旬到4月上旬之间,当内地还是春寒料峭之时,海南的水稻已经抽穗开花。在这个季节里,全国的杂交水稻专家都聚集在南繁育种基地,拿着各种水稻品种进行杂交试验,再将收获的种子带回各地播种。这个已经延续了近半个世纪的传统被称作“南繁北育”,而这群人也有一个共同的绰号——候鸟型科学家。

  如此声势浩大的水稻研究,在全球也绝无仅有。因为世界上多数地区都以面粉为主食,而有13亿人口的中国,则是以大米为主粮的为数不多的国家之一。早在北宋时期,水稻总产就跃居粮食作物的首位,而明清以后,水稻更是中国的主要食物依赖。庞大的需求,使得历代当政者都对稻米问题异常看重。历史上,水稻产量的丰歉与种植面积的不断北扩,一直推动着中国社会、经济、文化的变迁,甚至是政权的更替。因此,杂交水稻技术于1970年代在中国诞生,自有其历史必然性。

  杂交水稻被称为中国的“第五大发明”,而一提到它,人们就会想到有“杂交水稻之父”之称的袁隆平。实际上,在袁隆平之前,1929年就育成杂交水稻品种的新中国首任农业科学院院长丁颖就被称为“杂交水稻之父”。直到上世纪60年代,在袁隆平发表了有关文章之后,杂交水稻研究被确定为国家重点科研项目,并为之组成全国范围规模庞大的攻关协作网。数十年来,光是在这一领域就产生了6名院士。

  按照中国农科院水稻所所长程式华的划分,水稻界并列着“南帝北丐东邪西毒中神通”几大“武林豪杰”,此语虽为戏谑,却大致勾勒出国内水稻学术界的格局。中国杂交水稻的研发历程,真像是武侠小说里各路好手分分合合、闯关夺宝的一个“江湖”。

  “特等发明奖”之争

  1981年6月6日,当时的国家科委、农委在人民大会堂召开会议,要将新中国第一个特等发明奖授予杂交水稻研发团体。前来领奖的颜龙安却得知,奖状上只写着“全国籼型杂交水稻科研协作组袁隆平等人”,没有其他人的名字,奖状与奖章也只有一份。

  颁奖大会召开的前一天,颜龙安找到当时主管科技的国务院副总理方毅和农业部党组副书记朱荣,向他们反映情况。“这么多人对杂交水稻做出过重要贡献,怎么都不提名字,变成了一个‘等’字?难道杂交水稻是某一个人发明出来的吗?”随即,科委与农业部就在参会人员的驻地京西宾馆紧急召开了一个协商会,除了袁隆平和颜龙安以外,人民日报、光明日报、农民日报等9家媒体也旁听了会议。会上,袁隆平没有发言。

  颜龙安说,虽然方毅对他的意见表示理解,但大局已定。一位领导劝他:“今天晚上,国际广播电台就要向全世界播出‘袁隆平等人获杂交水稻特等发明奖’这条消息了,明天所有的报纸也都会刊载这则新闻,这么大的事情,关乎到国家威望,不好再有什么更改。”

  如今,如果找到这个奖的文献记录,就会发现,主要获奖人已明确列出,前4位的排名是:袁隆平、颜龙安、张先程、李必湖。作为事后补救,颜龙安与其余20多名主要获奖人会后都得到了一张复印的奖状,奖状背面写着每人的工作单位与姓名。同时,国家农业部特地发文,对总额为10万元的奖金做了细致的分配说明。其中,袁隆平得到的奖金仍为最多,为5000元,颜龙安比他略少,为4600元。

  杂交水稻特等发明奖的申报单位是中国农科院与湖南农科院。今年76岁的中国农科院原品种资源所所长娄希祉参与了当年的报奖工作。他说,到1981年,杂交水稻已经取得了很大成绩,得奖是众望所归。而前三名获奖人的排名“袁隆平、颜龙安、张先程”,也是业界比较广泛认同的,只是颁奖时的具体做法可能欠妥,以致令其他人有不平衡之感。

  “我国最早研究杂交水稻的还是袁隆平”,谈到杂交水稻历史,武汉大学的朱英国院士开场便是这句话。朱英国的这个说法是基于早期的一篇文章:1964~1965年间,袁隆平在湖南安江农校的农场一带发现了天然的雄性不育株,随后,他将此发现写成《水稻的雄性不孕性》一文,发表在1966年的《科学通报》第四期。

  雄性不育性的发现是杂交水稻研制成功的第一步。根据杂交优势理论,农业上很早就开发了杂交玉米、杂交高粱,但杂交水稻无论是在理论上还是实践上都起步较晚。这是因为,与玉米异花授粉不同,水稻是自花授粉,即雌雄同花,由同一朵花内的花粉传粉受精繁殖后代。因此,水稻杂交难度大,要想成功,就要先育出只有“单一性功能”的水稻。中国稻作科学的奠基人丁颖曾用人工办法给水稻“去雄”,但实际效果不佳,也未能大面积推广。理想的办法,是找到雄性不育系水稻(简称不育系,即雄性器官功能丧失,但雌性器官仍可授粉结实),这样的水稻适合用作杂交水稻的母本。

  因此,那篇由袁隆平单独署名的论文,对中国的杂交水稻和袁本人都意义非凡。

  ——1楼 微微铛铛 2012-10-18 20:00

  对于1981年的那场争论,国家科委正是通过那篇3000字左右的论文而裁定——袁隆平是国内最早研究水稻杂种优势理论的学者。

  发现“野败”

  现在看来,杂交水稻的研究发端于当时整个中国对刚刚过去的“三年困难时期”大饥荒的恐惧。因此,尽管“文革”时期全国的科研工作几近瘫痪,但只有杂交水稻与关乎国家安全的“两弹一星”研究受到了中央政府的最高重视,并以举国之力而开展。根据2011年湖南文理学院李晏军所做的“杂交水稻科学共同体的社会评价研究”,“杂交水稻发展的制度动因,主要是体制的推动、政府的直接介入与科研大协作。”袁隆平的《水稻的雄性不孕性》一文当时就引起了国家科委的注意。在政府的指示下,1967年,由袁隆平、尹华奇与李必湖三人组成的“水稻雄性不育科研小组”正式成立,全力寻找不育系。

  利用不育系来培育杂交水稻并非袁隆平的首创

  在国际上,美国农学家琼斯于1926年首先提出了水稻具有杂种优势的理论。日本学者则在1917年就发现了野生不育系,并于1968年培育出“三系法”杂交水稻,但由于效果不好,并未在该国推广开。

  “三系法”是杂交水稻最早也是主流的技术路线。所谓“三系法”,形象的解释就是“一妻二夫”制:妻子是不育系,恢复系是它的第一任丈夫,给它授粉,后代恢复可育性,作为种子,用于生产;在另一块田,再由保持系这第二任丈夫给它授粉,后代可保持雄性不育的性状,下年继续作为母本,再跟恢复系杂交,生产杂交种子。

  然而,袁隆平用他的野生不育材料培育出的C系统,找了好几年却始终找不到“丈夫”保持系。此时,时任湖南省委书记的华国锋指示,“将研究交给群众去搞。”李必湖在《我们是怎样研究杂交水稻的》一文中对此有所论述。于是,1970年,湖南省迅速开展了一个由专业人员和农民相结合寻找不育系的运动。不久,这场群众运动席卷全国,许多农业科研机构、农场、良种场、公社、生产队、大专院校都参与其中,各省成立了杂交水稻科研协作组,形成了一个全国范围的大协作网。

  而瓶颈也由此取得突破:1970年10月,李必湖与三亚南红农场的技术员冯克珊在当地的一个水沟旁发现了一株野生的花粉败育不育株。当时正在北京查阅资料的袁隆平为了这一株水稻连夜赶回三亚,后来他将其命名为“野败”。

  李必湖发现的这株“野败”,是如今绝大部分“三系法”杂交稻不育系的始祖。而李后来却与袁隆平分道扬镳,一直留在安江农校,也育成多个杂交稻新品种,官至怀化职业技术学院(即原安江农校)党委书记、怀化市人大副主任。由于健康方面的原因,李必湖如今已无法接受采访。有关他的经历,只能在文献资料中见到。

  “三系”配套

  与此同时,一个日后将会给袁隆平留下深刻印象、并与其分享“杂交水稻之父”荣誉的人,也来到了海南。

  1970年冬,江西省萍乡市农业局的颜龙安被市里派来向袁隆平学习杂交水稻。除了江西,当时已有福建、广东、湖北等多个省份的农技人员跟着袁隆平做杂交水稻。此时,大家的注意力还主要集中在C系统上。颜龙安和助手很快就完成了C系统的杂交工作。一天闲来无事,他看到袁隆平那里有一株“野败”开始抽穗,就顺便向其讨要了一蔸。朱英国记得,包括湖北在内,大约有10个省的农技人员都从袁隆平那里分到了“野败”。

  转眼到了1971年春天,各省的农技人员怀揣在海南育成的多种种子包括“野败”回当地播种。但是,袁隆平带回的“野败”在长沙并没有出穗,颜龙安带回萍乡的“野败”却成功出穗了。1972年冬,颜龙安育成“二九矮1号”不育系及同型保持系,并开始向全国提供不育系种子。而袁隆平则比颜龙安晚了将近一年,在1973年秋天才育成“二九南1号”不育系和同型保持系。在这场育种大赛中,颜龙安是成功育出不育系的第一人,因而也被人称为“杂交水稻之父”。朱英国说,也正因为这场“竞赛”有此过程,才有了后来“袁隆平与颜龙安谁是特等发明奖第一人”的争端。

  “当时,在所有人带回各省的‘野败’里面,只有我的出穗了。”颜龙安解释说,成功的诀窍就在于遮光处理。“野败”是感光性稻种,三亚属于热带,夏天日照时间比萍乡短,所以带回内地的“野败”就必须做遮光处理。在颜龙安带回的“野败”种子里,只有做了遮光处理的这部分才成功出穗。

  有了不育系和保持系,但还没有找到好的恢复系。这“第一任丈夫”的选育也很重要,因为它是杂交水稻的父本,没有恢复系,“三系”就不能配套,不能用于生产。全国的水稻技术人员开始全力攻克这个难关,扩大研究材料,在长江流域、华南、东南亚、非洲、欧洲等地的1000多个品种里进行筛选,找到100多个有恢复能力的品种。直到1973年,广西农学院教师张先程在东南亚的品种里找到第一个结实率在90%以上的强恢复系,至此,籼型杂交水稻的“三系”配套获得成功。

  传奇无以复制

  而袁隆平的研究进展却不是很顺利。1975年以后,他以自己的不育系配成的优势组合“南优2号”,在湖南洞庭湖地区大规模试种。与同类杂交稻品种相比,“南优2号”的确长势最好,穗大粒多,但却有致命缺陷——不抗病。后来,洞庭湖地区几十万亩水稻遭遇矮缩病,颗粒无收,“南优2号”也因此被逐渐淘汰。

  ——2楼 微微铛铛 2012-10-18 20:00

  1991年版的《中国杂交水稻的发展》一书列出了23个杂交水稻组合。在1980年之前,也就是第一代杂交水稻品种里,只有“南优2号”为袁隆平的成果。此书由中国农科院与湖南农科院主编,主要撰稿人第一位即是袁隆平。

  杂交水稻研究的上述历程引发了一个争议:第一个能大规模推广的不育系、保持系、强恢复系与优势组合都不是袁隆平做出的,但长期以来他却被公认为“杂交水稻之父”,几乎成为杂交水稻唯一的形象代言人。对此,朱英国认为,不管怎么看,袁隆平都是国内最早开始做杂交水稻的,“野败”也是他的助手李必湖发现的。但颜龙安却有不同意见,“不一定你(袁隆平)搞得早,功劳就归于你,应该允许人家超过自己。如果论贡献大小,他只是开了个头。”

  娄希祉是《中国杂交水稻的发展》一书的统稿者,也参与了当年的大协作。他认为,“杂交水稻的诞生,除了有像袁隆平这样的学术带头人的贡献,主要还是社会主义大协作的产物,是集体智慧的结晶。”

  “但现在人们都不知道当年大协作这个事了,以为这是袁隆平一个人的功劳”,娄希祉指出,这既是媒体舆论的一个误区,也是客观因素造成的。他解释说,1987年,中国将杂交水稻这个成果向联合国教科文组织申报科学奖。本来是以中国农科院和湖南农科院为主体来申报,但根据国外的评奖规则,报奖人不能是一个单位,必须要具体到个人。袁隆平是这一领域被公认的开拓者,又是1981年特等奖的第一获奖人,于是,顺理成章地,这次大奖就再次落到了他的头上。由于联合国科学奖名气较大,袁隆平声望日隆,使得媒体与公众也就越来越多地只关注他一人。

 

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