中國科學家接連實現(xiàn)了從“三系法”到“兩系法”、從常規(guī)雜交稻到超級雜交稻的突破，并繼續(xù)奮戰(zhàn)在不斷提高產(chǎn)量、縮短育種周期的追夢路上。
你知道，在地球上還有多少人在忍饑挨餓，徒步千里只為尋找食物嗎？又有多少人在饑寒交迫中頹然離世？今年9月，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織發(fā)布報告顯示，2022年面臨長期饑餓的全球人口約占世界總人口的9.2%。饑餓，從來不是一個遙遠的話題。
半個世紀前的中國，同樣面臨著饑餓的困擾。但以袁隆平為代表的一大批中國雜交水稻育種家共同筑就了一座令全世界仰望的“抗擊饑餓的長城”——中國雜交稻。
1973年，在江蘇蘇州召開的全國水稻科研會議上，袁隆平發(fā)表了《利用“野敗”選育“三系”的進展》一文，正式宣告中國秈型雜交水稻“三系”配套成功。雜交水稻讓這種起源于中國的作物迸發(fā)出新的生機，實現(xiàn)了產(chǎn)量的飛躍式增長，不僅造福了中國人，還遠播世界，為解決全球糧食問題給出了中國答案。
今年是中國攻克雜交水稻難關50周年。以此為契機，讓我們重溫中國雜交水稻半個世紀的禾下追夢“稻”路。
“愿天下人都有飽飯吃”
滿懷初心尋稻
金秋十月，在袁隆平曾經(jīng)工作過的安江農(nóng)校試驗田里，連片的稻田像金黃色的毯子，沉甸甸的稻穗隨風搖曳，收割機在稻田里來回穿梭，開足馬力快速作業(yè)。收割后的稻谷被晾曬在袁隆平親筆題詞的“愿天下人都有飽飯吃”牌樓前，稻香彌漫。
“愿天下人都有飽飯吃”，是中國農(nóng)業(yè)科學家的初心和夢想。在全國性的大饑荒中，袁隆平飽嘗饑餓之苦。晚上睡覺時渾身冰涼，夢中大口吃肉，醒了卻只能啃草根樹皮。身體漸漸浮腫，想看書也打不起精神，更別提下地干活。他曾多次親眼在路邊看到枯瘦如柴、餓死的人。
1959年，黃耀祥培育出中國第一個人工雜交選育的矮稈水稻品種“廣場矮”，實現(xiàn)了水稻產(chǎn)量的提升。但當時的中國，饑饉的現(xiàn)象普遍存在，提高糧食產(chǎn)量是科學家們的首要課題。切身感受饑荒的經(jīng)歷讓以袁隆平為代表的科學家們下定決心：一定要解決糧食增產(chǎn)問題，不讓老百姓挨餓。
1961年7月，袁隆平路過稻田時，發(fā)現(xiàn)了一棵“鶴立雞群”的水稻，它的穗子很大，很整齊，籽粒很飽滿，而且有230多粒，是普通水稻的兩倍多。他突然想到，莫非這是一株天然雜交稻？從那時起，他逐漸形成了一個培養(yǎng)水稻雄性不育系，產(chǎn)生雜種優(yōu)勢，帶來大幅度增產(chǎn)的構想。水稻是自花授粉、雌雄同蕊的作物，想要培養(yǎng)人工雜交水稻，首先要找到“天然雄性不育株”，然而這種稻株理論上找到的概率是1/5萬—1/3萬。
1964年夏天，袁隆平開始了漫長的尋稻之旅。每天中午太陽光最強的時候，袁隆平拿著15倍放大鏡，審視著試驗田中每一株水稻的每一朵花。雖然尋稻的過程堪比“大海撈針”，但他從未放棄。歷時兩年，他終于在幾十萬株水稻中發(fā)現(xiàn)了6株雄性不育株。
至此，攻克雜交水稻育種難題跨出了關鍵的一步。1966年2月，袁隆平發(fā)表了第一篇論文——《水稻的雄性不孕性》。在這篇論文中，袁隆平正式提出了通過培育水稻“三系”（即不育系、保持系、恢復系），以“三系”配套的方法來利用水稻雜種優(yōu)勢的設想與思路。這篇論文開創(chuàng)了國內雜交水稻研究的先河，更開辟了一個在世界范圍內都具有創(chuàng)新意義的研究領域。
1967年6月，湖南省科委將“水稻雄性不育”正式列入省級科研項目。同時，李必湖、尹華奇兩名應屆畢業(yè)生留校給袁隆平當助手，“水稻雄性不育科研小組”正式成立。
以雄性不育系作為母本，可以源源不斷地獲得用于生產(chǎn)的雜交種子，而保持系則使這種不育系能不斷繁殖，持續(xù)獲得不育系的種子。為了尋找保持系，袁隆平科研小組花費6年時間，做了3000多個雜交組合試驗，卻沒有得到不育株率和不育度均達到100%的不育系。于是袁隆平提出利用遠緣的野生稻與栽培稻雜交來培育新的不育材料的設想。
功夫不負有心人。1970年11月，李必湖在海南三亞南紅農(nóng)場附近直接發(fā)現(xiàn)了一株花粉敗育的野生稻�；貞浧�50多年前的情景，李必湖依然記憶猶新。他說：“在鐵路涵洞下的水域附近，發(fā)現(xiàn)正在抽穗揚花的野生稻，有3個稻穗雄花顏色不同，我當時心里太激動了，這就是雄花不育啊，我趕走水里的水蛇和螞蟥后，小心把它挖出來，用紗衣包好搬到實驗室�！�
在北京開會的袁隆平接到消息后立即趕過去，確認其中一株是花粉敗育的野生稻，把它命名為“野敗”。李必湖解釋說：“為什么叫作‘野敗’呢？因為野是代表野生稻，敗是指花粉敗育、不正常。因此袁老師叫它‘野敗’�！薄耙皵 辈挥甑陌l(fā)現(xiàn)，成為我國雜交水稻研究的關鍵突破口。
“野敗”分享到全國各地
開啟大協(xié)作育種
“野敗”就像一把鑰匙，為雜交水稻的研究打開了希望之門。但袁隆平并未將“野敗”據(jù)為己有，而是將它分享給全國各地的科技工作者。目前國內外種植的雜交稻，83%以上都是“野敗”的后代。
1971年，先后有來自湖南、廣東、廣西、江西、湖北、福建、新疆等13個省、市、自治區(qū)的18家科研單位的50多人跟隨袁隆平學習。袁隆平將珍貴的“野敗”材料分發(fā)給各有關單位，廣泛發(fā)動科研力量，以期更早實現(xiàn)雜交水稻的“三系”配套。為了同一個夢想，各路研究雜交水稻的“英才”們齊聚海南南紅農(nóng)場。此后，雜交水稻被列為國家重點科研項目，全國雜交水稻大協(xié)作正式啟動。
中國科學院院士、福建省農(nóng)科院研究員謝華安說，袁隆平的基礎研究成果與無私分享的育種材料，為全國各地水稻育種事業(yè)提供了源頭活水，創(chuàng)造了科學研究歷史上的協(xié)作典范。正是在大協(xié)作中，謝華安團隊選育出具有優(yōu)良抗稻瘟病基因型且豐產(chǎn)廣適的雜交稻新品種——“汕優(yōu)63”�！吧莾�(yōu)63”曾連續(xù)16年保持全國雜交稻種植面積之最，累計推廣近10億畝，其中1991年就推廣近億畝，在世界稻作史上實屬罕見。
在廣泛協(xié)作的基礎上，袁隆平團隊育成雄性不育系“二九南1號A”及其相應的保持系“二九南1號B”，并育成我國第一個具有較強優(yōu)勢的雜交稻組合“南優(yōu)2號”。
袁隆平撒出的“種子”也大有收獲，在“野敗”材料的基礎上，團隊成員周坤爐育出“威20”不育系和保持系；江西的顏龍安團隊育成“二九矮4號A”和“珍汕97A”秈型水稻不育系及同型保持系；福建的楊聚寶團隊育出“威41”不育系和保持系；廣西的李丁民團隊也利用“野敗”材料獲得穩(wěn)定的“野敗”不育系。至此，我國第一批“野敗”不育系和保持系宣告育成。
除“野敗”不育系外，湖北的朱英國團隊育成紅蓮不育系，四川的周開達團隊育成岡型不育系。
在育成不育系和保持系后，距離攻克“三系法”難關只差最后一步——找到恢復系。恢復系可使不育系育性得到恢復，雜交產(chǎn)生雜種優(yōu)勢，獲得用于生產(chǎn)的雜交種子。
1972年冬天，“三系法”選育的重點轉向了恢復系。全國各地的科技工作者將“野敗”材料同非洲、歐洲、美洲的一千多種水稻進行雜交。最終張先程、袁隆平等率先找到了一批以“IR24”為代表的強恢復系。
經(jīng)過長期的艱辛探索與協(xié)作攻關，1973年在蘇州召開的全國水稻科研會議上，袁隆平發(fā)表了《利用“野敗”選育“三系”的進展》一文，正式宣告中國秈型雜交水稻“三系”配套成功。
雜交水稻“三系”配套成功，是科學家們逐夢路上濃墨重彩的一筆。1976年1月，全國首屆雜交水稻生產(chǎn)會議在廣東省廣州市召開，會議商定和落實了全國大推廣第一年繁殖、制種、示范栽培的生產(chǎn)計劃。雜交水稻以世界良種推廣史上前所未有的發(fā)展態(tài)勢在中國大地上迅速鋪開，中國成為世界上第一個成功進行水稻雜種優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)化利用的國家。
1975年中國南方省（區(qū)）雜交水稻的種植面積只有5550多畝，1976年全國秈型雜交稻種植面積超過200萬畝，普遍增產(chǎn)兩三成，1977年迅猛擴大至3150萬畝。1976年至1988年的10多年中，全國雜交水稻累計種植面積為12.56億畝，平均每畝增收稻谷20%以上，累計增產(chǎn)稻谷1000億公斤以上，增加總產(chǎn)值200多億元。
1978年3月，全國科學大會在北京召開。我國科技工作者迎來了科學的春天，也讓雜交水稻增產(chǎn)的夢想擁有了更廣闊的成長沃土。雜交稻育種取得了一系列豐碩成果，大面積推廣的雜交稻品種，如“汕優(yōu)63”“威優(yōu)64”“岡優(yōu)22”等，都是在此時期培育成功的。
1981年6月6日，國家科委、農(nóng)委在北京聯(lián)合召開授獎大會，授予全國秈型雜交水稻科研協(xié)作組袁隆平等人特等發(fā)明獎。這是新中國成立以來國家頒發(fā)的第一個特等發(fā)明獎。時任國務院副總理方毅為袁隆平頒獎，他稱贊道，美國、日本、印度、意大利、蘇聯(lián)等十幾個國家的科學家，開展雜交水稻的研究已有十幾年的歷史，但都還處在試驗階段，而我們是走在前面了。秈型雜交水稻的研究成功，為中國爭得了榮譽。
“高產(chǎn)更高產(chǎn)是永恒的追求”
雜交稻育種不斷突破
“高產(chǎn)更高產(chǎn)是永恒的追求�！边@句話，袁隆平說了幾十年，一遍又一遍。
在開創(chuàng)“三系法”雜交水稻先河之后，科學家們并沒有止步于此，他們深知，這只是夢想道路上的起步，中國的雜交水稻還有繼續(xù)發(fā)展的空間。尋覓更簡便、更高效的雜交水稻技術路徑，成為了他們的新目標。
1986年，袁隆平發(fā)表了又一篇著名的論文《雜交水稻育種的戰(zhàn)略設想》。他將雜交稻的育種從選育方法上分為“三系法”“兩系法”和“一系法”3個發(fā)展階段，即育種程序朝著由繁至簡且俞加高效的方向發(fā)展，優(yōu)勢利用朝著越來越強的方向發(fā)展。
從“三系法”到“兩系法”，僅一字之別，卻是雜交水稻技術的一次飛躍。“三系法”是雜交水稻最初培育成功時采用的方法，也是最經(jīng)典的方法。但是，“三系法”是一個復雜的方法，很難兼具高產(chǎn)與優(yōu)質、早熟與高產(chǎn)等，雜種優(yōu)勢利用長期徘徊不前，走到了瓶頸之地。
一個叫“光敏不育系”材料的發(fā)現(xiàn)，讓“兩系法”雜交水稻育種“柳暗花明又一村”。它像兩棲動物一樣功能強大，可以根據(jù)日照條件來決定當下到底表現(xiàn)不育還是可育。而且，理論上現(xiàn)有水稻品種中95%都可以轉育成不育系或用作恢復系，選到優(yōu)良組合的幾率大大提高，開啟了“兩系法”雜交水稻技術研究的新方向。1987年，“兩系法”雜交水稻技術被列為國家“863計劃”第一個專題中的第一個課題863-101-01。
早期“兩系法”雜交水稻研究片面強調光周期對光敏核不育水稻育性轉換的調節(jié)作用，對光、溫條件導致育性轉換的規(guī)律認識不全面，致使選育的光敏核不育水稻實用性較差，加之天氣的影響，連續(xù)幾年大面積減產(chǎn)，“兩系法”的研究一度陷入困境。
袁隆平頂住高壓，帶領團隊對湖南、廣西等多省區(qū)歷年的天氣進行分析研究，于1992年發(fā)表了《選育水稻光、溫敏核不育系的技術策略》一文，提出水稻光、溫敏核不育系水稻的育性轉換模式，并提煉出實用光溫敏不育系的具體指標。最終，經(jīng)過不懈努力，育成了以“培矮64S”為代表的新一代兩用核不育系。
1995年，袁隆平在湖南懷化會議上宣布“兩系法”雜交水稻研究成功，平均產(chǎn)量比“三系法”增長了5%至10%，為我國農(nóng)業(yè)大幅度增產(chǎn)開辟了新途徑。1996年，“兩系法”雜交水稻被寫進國務院工作報告，并開始大面積推廣，到2012年底，累計種植0.33億公頃，增產(chǎn)稻谷100多億公斤。
2014年，北京人民大會堂，雜交水稻研究又登上了國家科學技術獎勵大會最高獎的領獎臺。由袁隆平院士領銜攻關的“兩系法雜交水稻技術研究與應用”項目，獲得了科技進步獎特等獎。這背后，是全國10多家科研單位、幾十位科研人員歷經(jīng)20余年不懈探索的汗水和心血。
在中國獨創(chuàng)的“兩系法”雜交水稻取得成功的第二年，我國啟動了“超級雜交水稻育種研究計劃”，袁隆平主持培育計劃，提出以“形態(tài)改良與雜種優(yōu)勢利用相結合”的水稻超高產(chǎn)育種理論和技術路線。2000年，袁隆平帶領科研團隊，成功使超級雜交水稻品種達到了第一階段單次水稻產(chǎn)量標準，畝產(chǎn)700公斤。在2004年、2012年和2014年，他們又先后實現(xiàn)了中國超級稻育種計劃第二期、第三期、第四期單產(chǎn)的育種目標。
從突破700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤，到2023年10月的1251.5公斤，在各地的示范田里，雜交水稻大面積畝產(chǎn)的世界紀錄不斷刷新。“兩系法”雜交水稻在理論和應用中的突破，使我國雜交水稻技術世界領先。
進入21世紀后，基因工程技術的飛速發(fā)展讓“一系法”雜交水稻育種重新進入了人們的視野�！耙幌捣ā笔侵概嘤誀畈环蛛x的第一代雜種，將雜種優(yōu)勢固定下來，免除年年制種的流程。受限于當時的技術水平，“一系法”始終未能實現(xiàn)。2018年，中國水稻研究所“80后”科學家王克劍帶領團隊利用基因編輯技術，成功獲得了雜交水稻克隆種子，實現(xiàn)了雜交水稻“一系法”的關鍵突破。袁隆平高度評價了王克劍團隊的工作：“這個工作證明了雜交稻進行無融合生殖的可行性，是無融合生殖研究領域的重大突破，具有重大的理論意義，希望再接再厲，早日將該成果應用到生產(chǎn)中�！�
中國科學家接連實現(xiàn)了從“三系法”到“兩系法”、從常規(guī)雜交稻到超級雜交稻的突破，并繼續(xù)奮戰(zhàn)在不斷提高產(chǎn)量、縮短育種周期的追夢路上。
在我國，一個龐大的致力于雜交水稻事業(yè)發(fā)展的“科研天團”已經(jīng)形成，這里人才濟濟、成果累累。袁隆平曾經(jīng)說過：“雜交水稻的研究成功，是在黨和國家高度重視和大力支持下，通過我國廣大農(nóng)業(yè)科技人員努力協(xié)作攻關取得的，我只是在這方面起了部分帶頭作用而已。黨和國家已經(jīng)給了我很多榮譽，我也榮幸地獲得國際上的一些獎項，但我覺得光榮應該屬于國家，屬于從事雜交水稻工作的廣大科技工作者�！�
中國的雜交水稻育種研究與推廣，是一個浩大的系統(tǒng)工程。半個世紀以來，我國已形成一支龐大的雜交水稻科研、推廣、管理大軍。中國有全世界最龐大的水稻科研群體，研究水稻的兩院院士在農(nóng)業(yè)科研領域中人數(shù)最多。在我國水稻主產(chǎn)區(qū)的各省、自治區(qū)和直轄市農(nóng)業(yè)科研院所、高等院校和農(nóng)業(yè)技術部門，都有一大批從事雜交水稻的科研工作者、育種專家和管理、推廣骨干，他們是我國大面積推廣雜交水稻的中堅力量。專家隊伍中群星燦爛，鼎力支持雜交水稻研究，協(xié)作不遺余力，推廣竭忠盡智，使雜交水稻事業(yè)從一棵破土的幼苗長成了參天大樹。
一粒種子改變世界
為世界糧食安全作出中國貢獻
2022年11月，國家主席習近平向“雜交水稻援外與世界糧食安全”國際論壇發(fā)表書面致辭時指出，糧食安全是事關人類生存的根本性問題。半個世紀前，雜交水稻在中國率先成功研發(fā)并大面積推廣，助力中國用不足全球9%的耕地，解決世界近五分之一人口吃飯問題，成為世界第一大糧食生產(chǎn)國和第三大糧食出口國。自1979年起，雜交水稻遠播五大洲近70國，為各國糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展作出突出貢獻，為解決發(fā)展中國家糧食短缺問題提供了中國方案。
保障糧食安全，是中國人民的夢想。作為農(nóng)業(yè)大國和人口大國，中國的糧食問題向來受到世界的關注，也承受了來自國際社會的疑慮。
上世紀90年代，美國學者萊斯特·布朗曾向全世界提問：“誰來養(yǎng)活中國�！�1996年，袁隆平在《從育種角度展望我國水稻的增產(chǎn)潛力》一文中指出，布朗的論證雖然有一定依據(jù)，但在某些地方存在片面性，最主要的是低估或忽視了科技進步對提高生產(chǎn)力的巨大作用。
歷史的發(fā)展也驗證了袁隆平的論述。2006年1月1日，聯(lián)合國停止了對華糧食援助，同年，中國成為世界第三大糧食捐助方，僅次于美國和歐盟。我國以占世界9%的耕地、6%的淡水資源，養(yǎng)育了世界近五分之一的人口，從當年4億人吃不飽到今天14億多人吃得好，有力回答了“誰來養(yǎng)活中國”的問題。
保障糧食安全，也是世界人民的夢想。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織發(fā)布的《2022全球糧食危機報告》，2021年有53個國家或地區(qū)約1.93億人經(jīng)歷了糧食危機或糧食不安全。正如袁隆平所說，“一粒糧食能夠救一個國家，也可以絆倒一個國家�！�
在讓中國人民吃飽飯之余，中國科學家群體也奔赴在保障世界糧食安全、消除世界貧困的夢想之路上。他們將雜交水稻種子播撒到世界各地，讓更多的國家實現(xiàn)糧食增產(chǎn)，讓更多的人吃飽飯。
1979年，雜交水稻作為我國出口的第一項農(nóng)業(yè)科研成果轉讓給美國，拉開了雜交水稻國際化的序幕。
2017年8月，馬達加斯加農(nóng)牧漁業(yè)部官員來到位于湖南長沙的國家雜交水稻工程技術研究中心，帶來了一份特殊的禮物——一張印有雜交水稻標識的面值2萬阿里的馬達加斯加幣。2017年一次水災后，該國很多地方種植的水稻都倒伏了，只有中國的雜交水稻傲然挺立。當年，馬達加斯加總統(tǒng)在一場雜交水稻現(xiàn)場示范會上表示，中國雜交水稻不但能讓馬達加斯加實現(xiàn)糧食自給自足，今后還能讓該國成為“非洲糧倉”。
如今，非洲有16個國家種上了中國的雜交水稻，結出了金黃的稻穗。雜交水稻合作已成為中非合作的一張“閃亮名片”。
菲律賓西嶺熱帶雜交水稻研究中心，坐落在馬尼拉以南的內湖省。上世紀90年代末，中國雜交水稻專家就與該研究中心合作開展實驗研究。1999年，當?shù)匾恍澳懘蟆钡拇迕癖е囋嚳吹男膽B(tài)種植了雜交水稻，每公頃稻谷產(chǎn)量從以前8噸一下子增加到了11噸。目前，菲律賓雜交水稻種植面積超過100萬公頃，占該國水稻種植面積近四分之一，每公頃最高產(chǎn)量15噸，是當?shù)貍鹘y(tǒng)水稻品種的3倍。菲律賓的農(nóng)貿市場和大型超市都能買到中國雜交水稻產(chǎn)出的大米。
為了推廣雜交水稻技術，中國派出大量農(nóng)業(yè)技術專家。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2021年底，僅在中國-聯(lián)合國糧農(nóng)組織南南合作框架下，中國就已向40多個國家和地區(qū)派出了近1100名農(nóng)業(yè)專家和技術員，占聯(lián)合國糧農(nóng)組織南南合作框架下派出專家總數(shù)的60%。
目前，雜交水稻已在全球40多個國家和地區(qū)成功試驗示范，在亞洲、美洲、非洲的10多個國家實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)應用，全球年種植雜交水稻總面積達到了2000多萬公頃。
從亞洲到美洲，再到非洲、歐洲，中國雜交水稻增產(chǎn)優(yōu)勢明顯，不僅解決了中國人的吃飯問題，還對世界減少饑餓作出了卓越貢獻，被冠以“東方魔稻”“巨人稻”“瀑布稻”等美稱，甚至將之與中國古代四大發(fā)明相媲美。
原美國農(nóng)業(yè)部部長助理、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學家帕爾伯格在其著作《走向豐衣足食的世界》中寫道：“袁隆平為中國爭取到了寶貴的時間。隨著農(nóng)業(yè)科學的發(fā)展，饑餓的威脅在退卻。他正引導我們走向一個營養(yǎng)充足的世界，還給為數(shù)極少的一些人上了難能可貴的一課——東方農(nóng)業(yè)科學的成就已經(jīng)超越其發(fā)源地西方各國。”
袁隆平曾說自己有兩個夢想，一個是禾下乘涼夢，一個是雜交水稻覆蓋全球夢。如今，這兩個夢想正在一代代科學家的手中接續(xù)實現(xiàn)著，中國人不僅端穩(wěn)中國飯碗，解決中國人的吃飯問題，更胸懷世界，用中國的農(nóng)業(yè)技術解決世界人民的吃飯問題。以袁隆平為代表的中國科學家群體，從未停止探索的腳步，書寫中國雜交稻半個世紀的輝煌和傳奇。
長按二維碼關注精彩內容
