1994年,美國經濟學家萊斯特·布朗發表文章《誰來養活中國人》,文中最後預測:隨著中國人口的增長,沒有哪個國家能夠養活中國人。
事實真是如此麼?咱們就從「雜交水稻之父」袁隆平研究水稻的心路歷程說起。
1949年9月1日,袁隆平考入西南農學院農藝系。著名水稻研究專家管相恆教授是他的遺傳學任課老師。
關於遺傳學的根本問題,曾有兩個不同的學派。一是美國的摩爾根學派,另一個是蘇聯的米丘林學派。新中國成立初期,咱們國家把蘇聯當大哥,在大學裡關於遺傳學,只允許講米丘林的論點。但管教授崇尚摩爾根學派,他常在課後給袁隆平講授摩爾根的遺傳學知識,並鼓勵袁隆平獨立思考,多作比較。
袁隆平在圖書館閱讀了大量的農業著作和雜誌,把二者的理論仔細對比,積累了豐富的專業知識,為他後來進行雜交水稻的研究打下了堅實的基礎。
大學畢業後,袁隆平被分配到湖南省安江農校當老師。參加工作的第三年,他帶領學生自發地成立了一個科研小組,希望能搞出一個高產的新作物。
當時,國內推崇米丘林的「無性雜交」學說,無性雜交是什麼呢?即通過營養器官結合產生雜種。嫁接是無性雜交的常用方法。
袁隆平把月光花嫁接到紅薯上,嫁接的紅薯一個個長得都很大。他把結下的種子收集好播到試驗地裡,但是這些種子卻沒長出紅薯來。他用兩年時間嘗試了其他植物的嫁接,無一例外都失敗了。
最後袁隆平得出一個結論:無性雜交的方法不能改變植物的遺傳性,繼續研究下去等於浪費時間。
這時,他想起管教授講過的摩爾根的遺傳理論,便一頭鑽進圖書館開始系統學習《遺傳學》。在閱讀大量新的科技信息後,他決定把研究方向轉到水稻育種上。
1961年7月的一天,袁隆平和往常一樣來到田裡選種。突然,一株形態特優的稻株吸引了他的注意。這株水稻穗子大、顆粒飽滿,用這株稻子做種子,水稻畝產量可能達到上千斤!這個發現讓他激動不已。
袁隆平把種子收集下來,第二年春天播種到地裡。那陣子,他天天往地裡跑,每天觀察、施肥、除草,渴望驚人的奇蹟出現,但禾苗抽穗後高低不齊,讓人大失所望。
為什麼會這樣呢?
袁隆平想了很久,突然,摩爾根的遺傳學理論又一次點醒了他——只有雜交種子的後代,才有可能顯示出雜種優勢。水稻原本是自花授粉的植物,那株特優水稻,可能是天然的雜交水稻!他進一步推論,既然如此,我們也可以通過人工授粉的方法,利用這一優勢獲得高產的水稻。
袁隆平為這一發現感到無比興奮!從那一刻起他下定決心:研究雜交水稻!
當時,美國科學家已成功地將玉米產量大幅度提高,墨西哥也培育出了高產的小麥品種,世界五大作物中,只有水稻在培育高產品種上停滯不前。
這是什麼原因呢?
因為雜種優勢只在第一代表現明顯,要想利用雜交水稻的優勢,就必須年年生產大量的第一代雜交種子。而水稻是兩性花,一朵花只能結一粒種子,人工雜交授粉的種子很難大批量生產。因此,雜交水稻研究成了世界公認的難題。
袁隆平用了三年時間,終於找到一個最好的辦法,先培育出一種特殊的水稻——雄性不育系。這種水稻沒有雄性花粉,要靠外來花粉授粉。
有了雄性不育系,把它和正常的品種混合種植,進行人工授粉,就有了第一代雜交水稻的種子。之後需要培育一種保持系,給不育系提供花粉,產生的後代仍然是不育的,這樣不育系就能一代代繁殖下去。
此外,還需選育另一個品種給不育系授粉,使得不育系可以恢復正常生育,這個品種叫恢復系。
這就是著名的三系配套。三系分別是:不育系、保持系、恢復系。
首先最重要的,是尋找雄性天然不育株,通過不育株培育出人工三系。
這是一個劃時代的偉大創意!美國、日本科學家已做過多年研究,並未取得突破性的成績,而提出這個概念的袁隆平,當時僅僅只是一個偏僻山村的中專教師。
1964年夏天,袁隆平開始尋找雄性天然不育株。在烈日炎炎的大夏天,他每天早上10點出發,天天在稻田裡摸索。終於,在找尋了近半個月後,發現了第一株雄性不育株。
經過多年的研究,袁隆平發現,與不育材料親緣關係較遠的栽培稻做試驗,效果要好一些,因此要從親緣關係較遠的野生稻身上尋找突破口!於是他調整了研究方案,決定進行遠緣雜交。
我國的野生稻主要分布在海南、雲南等偏遠地區,他和助手便動身去了雲南元江,邊試驗,邊尋找野生稻。
1970年11月23日的一個上午,他的學生終於在一片沼澤地裡,找到了一株雄性敗育的天然野生稻!袁隆平興奮地把這株稻子命名為「野敗」,並把「野敗」中的不育基因轉入栽培稻,育出了「二九南1號」等不育系和保持系。
至此,我國第一批「野敗」細胞質骨幹不育系和相應的保持系宣告育成。三系中已經有不育系、保持系,就只差恢復系了,一切有了水到渠成之勢。
1973年,恢復系被全國雜交水稻研究協作組織發現。袁隆平正式宣布,秈型雜交水稻三系配套成功。三系配套完成後,袁隆平進行優勢組合育成了著名的「南優2號」,一種畝產超過六百公斤的秈型三系雜交水稻!
之後,袁隆平又帶領團隊攻克了水稻制種難題;
1986年徵戰兩系配套法,歷經十年,兩系雜交水稻培育宣告成功;
1996年,他又提出「超級雜交稻」的育種計劃,水稻畝產從600公斤、700公斤直至2015年達到1000公斤!再次創下世界雜交水稻畝產的高產記錄。
萊斯特·布朗發表的那篇文章《誰來養活中國人》,袁隆平用實際行動給出了答覆——
「中國完全有能力解決自己的吃飯問題!」
本期圖書為《袁隆平傳》,西南師範大學出版社,第七屆中華優秀出版物獎提名作品。