金色稻浪在海南的微風中起伏搖曳,正是播種穗粒的好時節(jié)。3月10日,91歲的袁隆平在水稻田里摔了一跤。左腿受傷,身體不適,他于4月7日轉到長沙住院治療,再沒能回到徜徉了半輩子的水稻田。
5月22日13時07分,“雜交水稻之父”袁隆平在湖南長沙逝世,至此袁老的禾下逐夢之旅戛然而止!這些年,袁隆平一直有兩個夢。一是“禾下乘涼夢”——“我曾夢見雜交水稻的莖稈像高粱一樣高,穗子像掃帚一樣大,籽粒像花生米一樣大。我和助理們一塊在稻田散步,在稻穗下乘涼?!绷硪粋€是“覆蓋全球夢”——讓超級稻走出國門、造福更多的人。
19世紀生物學領域兩項偉大的科學發(fā)現(xiàn)與理論突破,即孟德爾建立的遺傳學定律和達爾文生物進化論中關于雜交優(yōu)勢的科學闡述,對農作物育種產生了巨大的影響,進而極大地促進了世界范圍內的糧食增產。然而,到20世紀60年代末,世界上水稻、小麥和玉米三大類糧食作物中,只有水稻的雜交優(yōu)勢利用研究還停滯不前,雜交水稻研究成了世界性的難題。
非常時代呼喚非常人物,袁隆平迎難而上,創(chuàng)造奇跡的時代弄潮兒——袁隆平和一大批中國雜交水稻育種專家、管理者、推廣者共同構筑起一個令人稱奇的“中國雜交水稻工程”,筑就一座令全世界同行仰望的“抗擊饑餓的長城”:
——袁隆平于1966年2月首次提出“通過進一步選育,可獲得雄性不孕系、保持系及恢復系,用作水稻雜種優(yōu)勢育種的材料”,即雜交水稻育種“三系法”;
——1973年他領導的科研協(xié)作組實現(xiàn)了雜交水稻“三系”生產應用配套,1986年,他提出雜交水稻育種“三系法、兩系法和一系法”三個戰(zhàn)略發(fā)展階段構想。1995年,他帶領屬下科研團隊研究成功雜交水稻育種“兩系法”。
——1996年他又提出了中國超級雜交水稻的研究設想并迅速付諸實踐,獲得重大成功,對我國乃至全世界水稻產量的提高作出了巨大貢獻。
從袁隆平早期開展水稻雜種優(yōu)勢利用研究至今,數(shù)十年中,我國雜交水稻育種研究持續(xù)保持了世界領先水平。
1949年,袁隆平考上西南農學院,畢業(yè)后被分配到湘西雪峰山麓的湖南安江農校教了十幾年書。1960年前后,他多次遇到“路有餓殍”的現(xiàn)象,深切體會到什么叫“民以食為天”,更堅定了自己的職業(yè)選擇。其實早在那之前,他就做過一些研究。蘇聯(lián)生物學家米丘林的“無性雜交”學說在中國流行時,袁隆平把月光花嫁接在紅薯上,種出了巨型紅薯,但其種子并沒有將變異遺傳下來。
1957年,他在《參考消息》上看到DNA雙螺旋結構遺傳密碼研究獲得諾貝爾獎,在請教遺傳學專家并查閱大量資料之后,他決定用這種學說指導育種,并專攻水稻的雜交技術。
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,產生雜種優(yōu)勢,帶來大幅度增產的構想。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。近半個月時間,他細查了近14萬棵稻株,終于找到了第一棵“天然雄性不育株”。兩年內,他和新婚妻子、學生們共同奮戰(zhàn),在觀察幾十萬株水稻后,一共找到了6株雄性不育水稻。
袁隆平為爭取支持,就用常規(guī)稻作對照實驗,把雜交稻種在田里面,收獲的時候大家都來看,結果稻谷的產量還減產5%,稻草增產60%。于是有人講風涼話:“可惜人不吃草,人要是吃草,你這個雜交水稻大有發(fā)展前途?!钡∑經]有放棄,他像“追著太陽的候鳥”一樣,在湖南、云南、海南、廣東等地輾轉研究。
袁隆平的研究并不被看好,甚至精心培育的雄性不育株實驗秧盆被人砸得稀巴爛,心血毀于一旦。隨后,他將殘存的秧苗藏在蘋果園的臭水溝里繼續(xù)培育,并將收獲的種子擴種到了兩分地。然而,這兩分地的秧苗又被人一夜拔光。他四處尋找,發(fā)現(xiàn)一口水井里漂浮著幾根秧苗,他一頭扎了進去,撈出來5根秧苗繼續(xù)試驗。
1966年2月,正是“文化大革命”即將開始的前夕,堅持在湖南安江農校從事水稻育種研究的袁隆平以孟德爾、摩爾根遺傳學理論為指導,結合幾年的科學試驗和探索思考,總結出一篇題為《水稻的雄性不孕性》的論文,很快被中國科學院主辦的《科學通報》采用并發(fā)表。
《水稻的雄性不孕性》是我國水稻育種學領域第一篇以近代遺傳學理論為指導,以大量科學實驗結果為依據(jù),觀點鮮明的雜交水稻優(yōu)勢利用專門研究的高質量學術論文,這標志著在我國,正式吹響了向雜交水稻研究進軍的號角。
《水稻的雄性不孕性》論文很快被原國家科委九局的熊衍衡發(fā)現(xiàn),并及時報送局長趙石英閱示。趙石英對此非常認真,認為水稻雄性不育研究,在國內外是一塊未開墾的處女地,若能研究成功,將對糧食生產產生重大影響。于是立即請示國家科委黨委書記聶榮臻,得到支持。趙石英立即以國家科委九局的名義,向湖南省科委與安江農校分別發(fā)函,責成他們支持袁隆平從事這項研究。也正是國家科委的這份函件,在“文革”中起到了保護雜交水稻項目研究的作用,使袁隆平的雜交水稻科學研究在“十年動亂”中能進行。
湖南省專門成立“湖南省水稻雄性不育科研協(xié)作組”,由湖南省農業(yè)科學院主管,把袁隆平調到長沙,選派助手參與研究,從根本上解決了雜交水稻科研環(huán)境問題。從這時開始,袁隆平領導的雜交水稻育種研究步入了正常的軌道。
在發(fā)現(xiàn)首株天然雄性不育株后,袁隆平與助手在4年里用1000多個品種,做了3000多次試驗,卻無法讓雜交稻第二代100%保持不育。直到1970年11月,轉機到來。袁隆平的助手李必湖在海南南紅農場一個鐵路涵洞附近的水塘邊,發(fā)現(xiàn)了花藥異常的野生稻。正在北京開會的袁隆平接到電報立即趕過去,確認其中一株是花粉敗育的野生稻,當即把它命名為“野敗”。
“野敗”的發(fā)現(xiàn),為雜交稻“三系”配套方案的研究打開了突破口,突破了多年來停滯不前的徘徊局面,給雜交稻研究帶來了新的契機。1971年到1972年,袁隆平引導以“野敗”為主要材料培育三系的全國攻關大會戰(zhàn)。三系法體系,是多年前袁隆平提出的培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復系雜交水稻的辦法。
1973年,三系配套成功,用“野敗”雜交得到的第一代雜交水稻種植了幾萬株,不育系不育性穩(wěn)定。1976年,雜交水稻的種植面積由1975年的370多公頃躍升至13.87萬公頃,完成由試驗田到農田的大面積種植道路。不過,第一代雜交水稻也有缺點:選擇優(yōu)良稻組合的概率比較低,難度大。
袁隆平敏銳地發(fā)現(xiàn)了這種品種間雜交形式增產的局限性。而且三系法雜交水稻育種工藝比較復雜,選育新組合的周期長,效率低,種子成本高,價格貴。找到替代這種雜交育種的新方法勢在必行。1981年他根據(jù)生產實踐,總結了雜交水稻“三系法”育種的“三有三不足”:前勁有余,后勁不足;分蘗有余,成穗不足;穗大有余,結實不足。袁隆平認為,雜交水稻要有新的發(fā)展,一定要用新的方法取代它。因為從育種戰(zhàn)略上考慮,“三系法”只是雜交水稻育種的初級階段。從常規(guī)育種進入雜交水道育種是由簡到繁,今后的育種方法必須由繁到簡。
1986年10月,首屆雜交水稻國際學術討論會在湖南長沙舉辦,有20多個國家的雜交水稻專家參加了這次會議。袁隆平大膽提出雜交水稻發(fā)展新的戰(zhàn)略設想,即雜交水稻的三個發(fā)展階段:從三系法品種間雜種優(yōu)勢利用,過渡到兩系法亞種間雜種優(yōu)勢利用,最后實現(xiàn)一系法遠緣雜種優(yōu)勢利用。
對“農民科學家”袁隆平來說,隨后的1988年是特殊的。那一年,他在英國倫敦獲得讓克獎,那是科技的春天,但寒冬接踵而至,第二年長江流域出現(xiàn)罕見的盛夏低溫,雜交水稻產量嚴重下滑,很多專家認定雜交水稻研究到了窮途末路,爭議四起。
面對爭議,袁隆平的應對方法是:下田。袁隆平心里信奉,實踐是檢驗真理的唯一標準?!毕绿锊皇羌菀椎氖?,但是袁隆平后來堅持了許多年。無論是眼睛剛做完手術時,還是因肺部感染一天需要打三次針時,他都是稍有好轉就到田里去了。袁隆平在田里查看成千上萬份育種材料,有時一天就要看千來份。
1993年8月2日,由中國科學院主辦的《中國科學報》發(fā)表了約請袁隆平撰寫的署名文章《雜交水稻研究的新趨勢》。文中指出:兩系法,即利用光、溫敏核雄性不育系來選配組合和制種。這種核不育系的雄性不育在長日照或較高溫度條件下,表現(xiàn)完全雄性不育;在短日照或較低溫度條件下,則表現(xiàn)可觀,能自交結實。利用這種遺傳機理對雜交水稻育種和制種,具有三大優(yōu)越性。
1995年,兩系雜交水稻研究成功,第二代雜交水稻在生產上應用。它的主要優(yōu)點是簡化了種子生產的程序,降低了種子成本,而且可以自由配組,大大提高了選育優(yōu)良組合的幾率??梢哉f,雜交水稻“兩系法”育種是世界水稻育種史上的一次重大革命。
雜交水稻兩系法的研究,很快被列為國家“863”計劃生物工程項目,全國有16個單位參加協(xié)作攻關,使雜交水稻的研究獲得了一次新的發(fā)展機遇。據(jù)不完全統(tǒng)計,到2000年,全國累計推廣“兩系”面積達到5000萬畝,平均畝產比“三系”雜交水稻增長5%—10%;1996—2005年全國推廣“兩系”雜交稻面積達1.2億畝,約占雜交水稻推廣面積的10%—20%,每畝比“三系”雜交水稻增產50—100公斤,年增產稻谷1億—2億公斤。
雜交水稻兩系法也不十全十美:光溫敏核不育系受氣候和光照影響較大。其實不論第一代還是第二代,都已經是世界奇跡了,然而,袁隆平并不滿足。
1996年,他主動請纓立項研究兼具前兩代優(yōu)點的第三代雜交稻——中國超級稻。目前,超級稻畝產1100公斤的目標已完成。那一株幸運之稻,已演化出覆蓋全國近60%農田的后代。對水稻產量,袁隆平有孩子對待心愛玩具般的執(zhí)著追求:到了700公斤貪800公斤,到了800公斤貪900公斤......關于這種執(zhí)著,袁隆平的解釋是:“我好勝,想爭取新的東西。”這也是袁隆平的人生信條。
無論是早稻還是晚稻,只要水稻一打苞袁隆平就迫不及待地數(shù)數(shù),從抽穗期到灌漿期,反復數(shù),根據(jù)多天的平均數(shù),來預測畝產量。冬天,湖南沒有水稻,他就跑到海南育種基地數(shù)。50多年來,這一習慣從未間斷,雷打不動。
提起雜交水稻,總會首先想到袁隆平。他是領飛的頭雁,是星河中最亮的一顆。實際上,在我國,一個龐大的雜交水稻事業(yè)發(fā)展的“行進軍團”已經形成,這里人才濟濟,成果累累。
2007年7月24日,“袁隆平院士先進事跡報告會”在北京人民大會堂舉行。袁隆平在大會上發(fā)言,他一開始便說,“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?!?/p>
的確,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。在艱難的條件下起步,在困難的環(huán)境中進步,在探索徘徊間“否定之否定”,繼而在自主創(chuàng)新過程中不斷邁出“驚世大步”。我國雜交水稻科學研究與成果的推廣應用,取得舉世矚目的偉大成就,是袁隆平的光榮,是新中國科技界的驕傲,更是社會主義新中國科技大協(xié)作的標志性成果。
半個世紀中,在我國已形成一支龐大的雜交水稻科研、推廣、管理大軍。專家隊伍中群星燦爛,攻關時比翼齊飛。1976年,全國雜交稻種植僅占水稻總種植面積的0.38%,每公頃為4200公斤。到2003年,雜交稻種植占水稻總種植面積到59.69%,每公頃上升到6569公斤。沒有“集團軍”的共同努力與拼搏奉獻,取得這樣的成就幾乎是不可能的。
在我國水稻主產區(qū)的各省、自治區(qū)和直轄市農業(yè)科研院所、高等院校和農業(yè)技術部門,都有一大批從事雜交水稻科研工作者、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。
中國解決糧食安全問題為己任,為雜交水稻研究鼎力支持,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。
與此同時,中國的雜交水稻開始走向世界,海外飄香。1979年,中國贈送1.5公斤雜交水稻種子給美國西方石油公司,1980年,雜交水稻作為我國原創(chuàng)的農業(yè)技術知識產權首次轉讓到美國,繼而推廣到東南亞各國,傳到墨西哥、巴西、意大利、尼日利亞、埃及和亞洲一些國家。聯(lián)合國糧農組織把在全球范圍內推廣雜交水稻技術作為一項戰(zhàn)略計劃,專門立項支持在一些產稻國家發(fā)展雜交水稻。
雜交水稻自20世紀70年代初在中國研究成功以來,全球已有東南亞、南亞、南美、非洲等30多個國家和地區(qū)加以研究或引種,增產效益顯著,國外雜交水稻種植面積已達200多萬公頃。同時,在國外審定登記的品種逐年增加,年出口量3000多噸。
2009年9月11—13日,“中國雜交水稻技術對外合作部長級論壇”在湖南長沙舉行。超級雜交水稻的推廣和普及,又將為中國的稻谷產量增加做出新的貢獻。根據(jù)計劃,中國將在十年內幫助在中國以外推廣1500萬公頃雜交水稻,增產3000萬噸稻谷產量,解決1億人的吃飯問題。在10個國家建設10個育種中心和1億公頃雜交水稻制種基地,10年內再為其他國家培養(yǎng)雜交水稻專業(yè)技術人才5000名。中國作為世界上負責任的大國,不僅僅在全力保證中國的糧食安全問題,也在竭盡全力為世界糧食安全作出貢獻。
科學沒有國界,袁隆平等中國雜交水稻學者專家為世界農業(yè)科學發(fā)展和糧食增產作出了貢獻,也贏得了世界的尊敬。袁隆平和他的科研團隊創(chuàng)造了一個“獲獎神話”。他先后獲得國家特等發(fā)明獎、國家首屆最高科學技術獎等多項國家、省級獎勵和多項榮譽。
在國外,自1985年10月獲得聯(lián)合國知識產權組織“發(fā)明和創(chuàng)造”金質獎章以來,袁隆平先后獲得聯(lián)合國教科文組織“科學獎”、聯(lián)合國糧農組織“糧食安全保障獎”、英國讓克基金會“農學與營養(yǎng)獎”、以色列“沃爾夫獎”、美國“世界糧食獎”等十八項國際大獎。如此多的高規(guī)格獎項,突顯出中國雜交水稻成就的世界性意義。
原美國農業(yè)部部長助理、農業(yè)經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——東方農業(yè)科學的成就已經超越其發(fā)源地西方各國?!?/p>
人就像種子,要做一粒好種子。以袁隆平為代表的中國雜交水稻育種學家沖破“水稻等自花授粉作物沒有雜交優(yōu)勢”觀點的束縛,獨創(chuàng)了中國雜交水稻育種理論與技術方法,并在世界范圍內大面積推廣應用,取得了巨大的增產效益,為緩解全球性糧食危機做出了重大貢獻,贏得了國內外的贊譽。