湖南稻種香飄萬里

圖/東方IC

在人類解決饑餓問題的艱難歷程中，創(chuàng)始于湖南、被稱為“東方魔稻”的雜交水稻是一朵奇葩，它是近百年來中國奉獻(xiàn)給世界的一大奇跡。

20世紀(jì)60年代，湖南偏僻地區(qū)的農(nóng)校青年教師袁隆平，提出了“水稻也有雜種優(yōu)勢”的大膽設(shè)想。這一挑戰(zhàn)權(quán)威的自由探索，得到了原國家科委和湖南省委的高度重視，直接推動(dòng)了一場改變歷史的大協(xié)作大攻關(guān)，中國由此成為世界上第一個(gè)成功利用水稻雜種優(yōu)勢的國家。

如今，距離“雜交水稻之父”袁隆平發(fā)現(xiàn)那株天然雜交水稻已經(jīng)60年， 雜交水稻早已在中國大地扎根，并且走出國門，播種在越來越廣闊的田野上。經(jīng)過幾代科技人接力，新興的雜交水稻學(xué)科也已長成“參天大樹”。

雜交水稻發(fā)源地湖南，正憑借“東方魔稻”聚集的人才、企業(yè)、科研院所優(yōu)勢，厚積薄發(fā)，向著種業(yè)強(qiáng)省邁進(jìn)。

攻克雜交水稻難關(guān)

被譽(yù)為“雜交水稻之父”的袁隆平，是湖南水稻種業(yè)繞不開的巨擘。

時(shí)間回到1953年，從西南農(nóng)學(xué)院遺傳育種專業(yè)畢業(yè)后，袁隆平被分配到湖南安江農(nóng)校工作。作為新中國培養(yǎng)出來的第一代學(xué)農(nóng)大學(xué)生，袁隆平立誓要解決糧食短缺問題，不讓老百姓挨餓。在農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，袁隆平發(fā)現(xiàn)水稻中一些雜交組合有優(yōu)勢，認(rèn)定這是提高水稻產(chǎn)量的重要途徑。

1961年7月的一天，袁隆平在安江農(nóng)校實(shí)驗(yàn)田里發(fā)現(xiàn)一株形態(tài)特優(yōu)水稻，在稻田里鶴立雞群。這株水稻一穗達(dá)到230粒。通過第二年的試種，袁隆平發(fā)現(xiàn)這是一株天然雜交稻，它證明水稻存在雜種優(yōu)勢，為袁隆平日后從事水稻雄性不育試驗(yàn)帶來啟發(fā)。

1964年，袁隆平在國內(nèi)首次提出通過培育三系（即雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢復(fù)系）利用水稻雜種優(yōu)勢增加糧食產(chǎn)量的設(shè)想，并著手進(jìn)行研究。1966年2月28日，《科學(xué)通報(bào)》發(fā)表了袁隆平研究雜交水稻的第一篇論文《水稻的雄性不孕性》。國家科委十分重視，致函湖南省科委和安江農(nóng)校，要求他們支持袁隆平的雜交水稻研究。

在國家科委和湖南省科委的大力支持下，由袁隆平主持的雜交水稻科研小組正式開展工作。此后的一段時(shí)間里，“水稻雄性不孕性選育計(jì)劃”研究遇到瓶頸，時(shí)任湖南省委書記華國鋒鼓勵(lì)袁隆平繼續(xù)研究下去，并提出農(nóng)業(yè)科學(xué)的進(jìn)步離不開農(nóng)民和土地，要將研究拿到群眾中去搞。

為加快研究進(jìn)程，袁隆平帶領(lǐng)學(xué)生李必湖、尹華奇組成三人科研小組，每年秋冬利用南方溫光資源，到云南、海南等地進(jìn)行水稻材料繁殖。

在海南島，李必湖在當(dāng)?shù)剞r(nóng)場技術(shù)員帶領(lǐng)下，找到一片野生稻，并找到了3株雄性不育株。李必湖回憶，他將這一情況報(bào)告給袁隆平時(shí)，袁隆平高興地連聲說“高級(jí)高級(jí)”。因其是野生稻花粉敗育，取名為“野敗”。

為了支持雜交水稻的研究，1971年，湖南省把袁隆平領(lǐng)導(dǎo)的雜交水稻科研組調(diào)入省農(nóng)科院。1973年，在第二次全國雜交水稻科研協(xié)作會(huì)上，袁隆平正式宣布秈型雜交水稻三系配套成功，破除了長期以來國內(nèi)外流傳的水稻這種自花授粉作物沒有雜種優(yōu)勢的傳統(tǒng)觀念，極大地豐富了遺傳育種理論和實(shí)踐。此時(shí)，華國鋒已調(diào)入國務(wù)院工作，主持工作的省委第二書記張平化提出，以“最大的干勁、最快的速度”把雜交水稻生產(chǎn)搞上去。

到1976年，三系雜交稻在全國推廣228萬畝（1畝≈666.7平方米），這是我國水稻育種的一個(gè)重大突破。1981年，國務(wù)院將國家技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)授予以袁隆平為代表的秈型雜交水稻科研協(xié)作組。

實(shí)現(xiàn)兩系到超級(jí)稻的飛躍

湖南省長沙市城東馬坡嶺的一條小路旁，有一個(gè)不尋常的院子。院子不大，從辦公樓走到實(shí)驗(yàn)室，再走到雜交水稻展覽館，也就幾分鐘路程。1984年，湖南雜交水稻研究中心（下稱“研究中心”）在此成立。這是國內(nèi)外第一家雜交水稻的專業(yè)科研機(jī)構(gòu)，也是全世界雜交水稻研究者向往的圣地。

在這里，袁隆平帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)了從兩系到超級(jí)雜交稻的重大技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)造了我國農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域的一大奇跡，這確保了我國雜交水稻技術(shù)研究的世界領(lǐng)先地位，引領(lǐng)了全球水稻雜種優(yōu)勢利用的發(fā)展方向。

“三系法”雖然大幅度增產(chǎn)，但也存在配組不自由、種質(zhì)資源利用率低，培育超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雜交組合技術(shù)難度大、周期長、產(chǎn)量徘徊不前等問題。于是,研究中心決心開展新的攻關(guān)，提出了育種方法從三系到兩系再向一系邁進(jìn)的戰(zhàn)略設(shè)想。

袁隆平攻克雜交水稻難題（圖/新華社）

1987年，“兩系法”研究被列為國家“863計(jì)劃”項(xiàng)目，袁隆平出任責(zé)任專家，領(lǐng)導(dǎo)全國16個(gè)單位開展協(xié)作攻關(guān)。通過艱苦而漫長的實(shí)驗(yàn)，“兩系法”最終迎刃而解。1995年，“兩系法”雜交水稻大面積生產(chǎn)應(yīng)用，到2000年全國累計(jì)推廣面積達(dá)5000萬畝，平均產(chǎn)量比“三系法”增長5%～10%。

當(dāng)全國農(nóng)業(yè)界還在為“兩系法”興奮不已之時(shí)，研究中心又提出了更高的奮斗目標(biāo)——研究超級(jí)雜交稻，這是水稻育種的“第三次革命”。

在此背景下，原農(nóng)業(yè)部于1996年提出了超級(jí)稻育種計(jì)劃。此后，研究中心的科研團(tuán)隊(duì)通過形態(tài)改良和雜種優(yōu)勢利用相結(jié)合的技術(shù)路線，成功攻破水稻超高產(chǎn)育種難題，不斷刷新畝產(chǎn)產(chǎn)量。

中國的超級(jí)稻育種于2004年攻克了百畝示范片平均畝產(chǎn)800公斤大關(guān)，2014年攻克了百畝示范片平均畝產(chǎn)1000公斤大關(guān)。

在2018年1月8日舉行的2017年度國家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，“袁隆平雜交水稻創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”獲得了國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)）。這是雜交水稻研究領(lǐng)域首次獲獎(jiǎng)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。同年9月，袁隆平團(tuán)隊(duì)選育的超級(jí)雜交稻品種“湘兩優(yōu)900（超優(yōu)千號(hào)）”，實(shí)現(xiàn)了百畝片平均畝產(chǎn)1152.3公斤，刷新了水稻大面積種植產(chǎn)量的世界紀(jì)錄。

湖南以袁隆平為代表的水稻種業(yè)科技工作者，讓我國在雜交水稻研究領(lǐng)域持續(xù)保持世界領(lǐng)先地位。2020年11月3日，湖南宣布第三代雜交水稻雙季畝產(chǎn)突破1500公斤。

第三代雜交水稻雙季畝產(chǎn)突破1500公斤（圖/新華社）

“雜交水稻是來自湖南的珍貴禮物”

2017年8月，馬達(dá)加斯加農(nóng)牧漁業(yè)部植保司司長薩乎里一行專程來到湖南長沙，為袁隆平帶來一份特殊的禮物——一張面值2萬阿里亞里的新版馬達(dá)加斯加幣，上面印著一束雜交水稻。

薩乎里介紹，水稻是馬達(dá)加斯加人民最重要的糧食作物，中國的雜交水稻在馬達(dá)加斯加的種植面積越來越大，馬達(dá)加斯加人民已經(jīng)基本擺脫了饑餓?！盀榱烁兄x您，我們特地選擇水稻作新版貨幣圖案?！?/p>

這個(gè)位于非洲大陸以東、八成人口從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的島國，氣候適宜水稻生長，但水稻產(chǎn)量一直不高，近200萬人面臨饑荒威脅，每年需要進(jìn)口大米40萬噸。

在2006年的中非合作論壇上，我國承諾在非洲建立10個(gè)有特色的農(nóng)業(yè)技術(shù)示范中心，湖南省農(nóng)科院援建的馬達(dá)加斯加雜交水稻示范中心是其中之一。

十幾年過去，雜交水稻在當(dāng)?shù)匾牙塾?jì)推廣種植4萬公頃，平均單產(chǎn)從原來的每公頃3噸左右，提升到現(xiàn)在的每公頃7.5噸。這個(gè)以稻田、稻穗入國徽的國家，靠雜交水稻，即將終結(jié)進(jìn)口大米的歷史。

中國在成功讓全球1/5的人口吃得飽吃得好的同時(shí)，還為全世界提供了解決糧食短缺的中國技術(shù)。自1973年至2020年，湖南農(nóng)業(yè)部門先后承建了我國各類援助非洲、亞洲、拉丁美洲和大洋洲44個(gè)國家的39個(gè)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目。到2016年底，已有100多個(gè)國家的4000多名研究人員、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和官員到研究中心接受了雜交水稻技術(shù)培訓(xùn)。

越南的湄公河畔、印尼的蘇門答臘島、巴基斯坦的印度河平原、尼日利亞的丘陵河谷地帶……雜交水稻已經(jīng)推廣種植和引進(jìn)試種到數(shù)十個(gè)國家和地區(qū)。

早在20世紀(jì)80年代，美國引進(jìn)的中國雜交水稻就較當(dāng)?shù)卦懈弋a(chǎn)常規(guī)水稻良種產(chǎn)量高出165.4%~180.3%，美國人驚呼其為“東方魔稻”。

非洲的尼日利亞，中國種子使當(dāng)?shù)厮井a(chǎn)量提高近3倍。在大米幾乎完全靠進(jìn)口的利比里亞，吃大米原本只能是打牙祭，中國培訓(xùn)班開班后，當(dāng)?shù)厝苏f自己可以天天打牙祭了。

2016年底，已有100多個(gè)國家的研究人員到湖南雜交水稻研究中心接受技術(shù)培訓(xùn)（圖/《湖南日報(bào)》）

特別是在《世界糧食安全和營養(yǎng)狀況》預(yù)測新冠肺炎疫情將使全球糧食體系的脆弱性凸顯的情況下，雜交水稻在解決世界糧食問題中起到的至關(guān)重要的作用，顯得尤為珍貴。袁隆平曾說：“全世界有1.5億公頃的稻田，如果其中有一半，有7500萬公頃稻田種上雜交稻，按每公頃增產(chǎn)2噸算，就可以增產(chǎn)1.5億噸糧食，可以多養(yǎng)活4億到5億人口?！?/p>

2018年，率代表團(tuán)來湖南商談水稻項(xiàng)目合作事宜的柬埔寨農(nóng)林漁業(yè)部部長榮薩孔說：“雜交水稻是來自湖南的珍貴禮物?！?/p>

湖南打造種業(yè)創(chuàng)新高地

湖廣熟，天下足。數(shù)據(jù)顯示，2020年，湖南糧食總產(chǎn)量為3015萬噸，年產(chǎn)雜交稻種8000萬公斤，為我國糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)。更令人欣喜的人，雜交水稻相關(guān)研究還給兩系油菜、高粱、小麥等研究提供了理論支持和經(jīng)驗(yàn)，這為湖南種業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

“十三五”以來，湖南累計(jì)支持種業(yè)科技創(chuàng)新資金近20億元。目前，湖南在種業(yè)領(lǐng)域擁有3個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、3個(gè)國家工程技術(shù)研究中心、9個(gè)國家育種中心或改良分中心，多項(xiàng)育種技術(shù)品種在國內(nèi)外居于領(lǐng)先地位。

立足種業(yè)資源，湖南加速培育種業(yè)產(chǎn)業(yè)，商業(yè)化育種規(guī)模及水平國內(nèi)第一。全省擁有AAA級(jí)種子企業(yè)24家，占全國總數(shù)的做1/5，每年向省外供種4000余萬公斤，是全國雜交水稻種子產(chǎn)銷第一大省。隆平高科名列中國種業(yè)首位、躋身世界種業(yè)八強(qiáng)。

正是有著這樣強(qiáng)大的種業(yè)人才、科研院所、企業(yè)科研等資源優(yōu)勢，湖南才更有底氣向著種業(yè)創(chuàng)新高地的目標(biāo)加速奔跑。

2020年，湖南省提出打造“三個(gè)高地”，即國家重要先進(jìn)制造業(yè)高地、具有核心競爭力的科技創(chuàng)新高地、內(nèi)陸地區(qū)改革開放高地，現(xiàn)代化種業(yè)是“三個(gè)高地”的重要內(nèi)容之一。

同年4月，華智生物開發(fā)的“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的生物產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)中心”項(xiàng)目，經(jīng)審核入選2020年湖南省大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目正在構(gòu)建以生物全產(chǎn)業(yè)鏈為應(yīng)用場景的聯(lián)盟鏈——華智生物鏈。利用該平臺(tái)，華智生物能為客戶量身打造不同物種、不同環(huán)節(jié)的區(qū)塊鏈應(yīng)用場景，如為種質(zhì)資源引進(jìn)中轉(zhuǎn)開發(fā)利用提供支撐等。

同年5月18日，岳麓山種業(yè)創(chuàng)新中心在長沙掛牌成立，該中心首期任務(wù)聚焦關(guān)鍵共性技術(shù)和優(yōu)勢物種領(lǐng)域攻關(guān)，擬啟動(dòng)水稻等8個(gè)專業(yè)研究中心建設(shè)，二期擬啟動(dòng)其他物種領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)等研究。力爭在5年內(nèi)創(chuàng)制出100個(gè)以上具有重大應(yīng)用價(jià)值的新材料、新品種等，實(shí)現(xiàn)種業(yè)產(chǎn)值超過500億元。

同年6月10日，隆平智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心掛牌啟動(dòng)，致力于全方位運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的優(yōu)勢，依托智慧農(nóng)業(yè)展示中心、加速孵化中心和技術(shù)應(yīng)用示范平臺(tái)，助力園區(qū)打造“全國首家智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新中心”。

隨著這些公共平臺(tái)的建設(shè)，湖南正向種業(yè)強(qiáng)省奮力邁進(jìn)！（本刊綜合）