姚昆侖
20世紀(jì)70年代初,袁隆平利用助手發(fā)現(xiàn)的天然雄性不育的“野敗”作為雜交水稻的不育材料并發(fā)表了水稻雜種優(yōu)勢利用的觀點,打破了世界性的自花授粉作物育種禁區(qū)。20世紀(jì)70年代中期,領(lǐng)導(dǎo)完成了雜交水稻三系配套,實現(xiàn)了雜交水稻的歷史性突破并在生產(chǎn)中大面積應(yīng)用。此后,他提出雜交水稻育種發(fā)展戰(zhàn)略,即由品種間到亞種間再到遠(yuǎn)緣雜交優(yōu)勢利用,由三系法到兩系法再至一系法的設(shè)想。在他的帶領(lǐng)下,我國兩系法雜交水稻于1995年研究成功,形成了兩系法雜交水稻技術(shù)體系。
1997年,他提出“雜交水稻超高產(chǎn)育種”技術(shù)路線并積極組織實施,于2000年、2004年、2011年陸續(xù)實現(xiàn)了畝產(chǎn)700kg、800kg、900kg的目標(biāo)。袁隆平還積極促進雜交水稻技術(shù)造福世界,目前已推廣到50多個國家和地區(qū),在國內(nèi)外產(chǎn)生了重大影響。
1981年國家技術(shù)發(fā)明獎特等獎
1985年聯(lián)合國知識產(chǎn)權(quán)組織“杰出發(fā)明家”金質(zhì)獎
1987年聯(lián)合國教科文組織“科學(xué)獎”
1988年英國讓克基金會“農(nóng)學(xué)與營養(yǎng)獎”
1993年美國菲因斯特基金會“拯救世界饑餓獎”
1995年聯(lián)合國糧農(nóng)組織“糧食安全保障獎”
1997年世界“先驅(qū)科學(xué)家獎”
1999年國際永久編號第8117號小行星被命名為“袁隆平星”
2000年國家最高科學(xué)技術(shù)獎
2002年越南政府“越南農(nóng)業(yè)和農(nóng)村發(fā)展’榮譽徽章
2004年以色列沃爾夫基金會“沃爾夫獎”(農(nóng)業(yè))
美國世界糧食獎基金會“世界糧食獎”
2007年鳳凰衛(wèi)視等主辦“世界因你而美麗——影響世界華人盛典”之“終身成就獎”
2010年法國“最高農(nóng)業(yè)成就勛章”
2013年國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎
20世紀(jì)60年代的一個晚上,袁隆平做了一個奇妙的夢:夢見自己種的水稻,像高梁那么高,穗子像掃把那么長,顆粒像花生那么大,他和幾個朋友就坐在稻穗下面乘涼……50年來,他一直在為圓這個夢不懈努力,向沒有終點的高度攀爬。在圓這個夢想的過程中,他又萌生了第二個夢想:雜交水稻覆蓋全球,讓世界遠(yuǎn)離饑餓。
1930年9月7日(庚午年農(nóng)歷七月初九),袁隆平在北平(京)協(xié)和醫(yī)院呱呱落地。因袁隆平排行第二,家里就為他取小名為“二毛”。袁隆平兄弟五個,五人按年齡大小排序是:隆津、隆平、隆贛、隆德、隆湘。
袁隆平祖籍江西德安縣,德安位于鐘靈毓秀的廬山腳下。袁隆平的祖父袁盛鑒,在孫中山領(lǐng)導(dǎo)的民國時期曾當(dāng)選為江西省第一屆議會議員,擔(dān)任廣東瓊崖行政長官秘書長、文昌縣縣長等職。父親袁興烈在當(dāng)時南京的東南大學(xué)中文系畢業(yè)后,進入北平鐵路局當(dāng)高級職員,是一位具有愛國心、正直的知識分子。在大學(xué)期間,他結(jié)識袁隆平的母親華靜,倆人結(jié)為伉儷?;楹?,華靜這位鎮(zhèn)江姑娘擔(dān)任起了操持家務(wù)和培育兒子的重任。
童年應(yīng)該是一個充滿天真爛漫、無憂無慮的時期,此時的袁隆平十分調(diào)皮好玩??箲?zhàn)爆發(fā)后,少年袁隆平在隨家遷徙、流浪中品嘗到了時代的苦難。流離失所的不幸和山河破碎的殘酷現(xiàn)實使袁隆平逐漸懂得了國家興亡與自己的責(zé)任,激發(fā)了他發(fā)奮學(xué)習(xí)、報效祖國的志向。
正是在這種志向的驅(qū)動下,從進入小學(xué)起,少年袁隆平就顯示了好學(xué)勤思的性格。他不僅學(xué)習(xí)成績優(yōu)異,而且志趣高遠(yuǎn)愛好廣泛。他思想活躍,喜歡從不同角度思考問題,他的提問常常難倒老師。如在高中一次物理課上,老師講到了愛因斯坦的質(zhì)能方程式,即E=MC2(E代表能量,W代表質(zhì)量,C代表光速)。袁隆平一時想不明白“能量為什么與光速的平方成正比”,向老師提出了“為什么物質(zhì)的能量和光速的平方成正比”這樣一個問題。質(zhì)能公式是愛因斯坦花費10年時間推導(dǎo)出來的。一位中學(xué)物理教師要講清楚其中含義的確很困難。
抗戰(zhàn)勝利后,袁隆平舉家遷往南京,他進入南京大學(xué)附中高中部學(xué)習(xí),1948年年底畢業(yè)。在升大學(xué)讀什么專業(yè)的問題上,他父親極力主張他報考南京的重點大學(xué),學(xué)習(xí)文理科,同時兒子也不必遠(yuǎn)行,可以留在自己身邊。但初中春游園藝場的情景總是浮現(xiàn)在袁隆平的腦海,那茂林修竹、花卉飄香的美妙圖景令他怦然心動,撥動了袁隆平想學(xué)農(nóng)的心弦。幾經(jīng)思考,袁隆平鄭重地向家里提出要報考農(nóng)業(yè)院校的意愿。父母最后還是尊重了袁隆平的選擇。父親玩笑似地對他說:“俗話說,‘父望子成龍’,而我現(xiàn)在是望子成‘農(nóng)’了?!?/p>
1949年春天,袁隆平考入了重慶相輝農(nóng)學(xué)院。1950年,重慶相輝農(nóng)學(xué)院與其他院校的相關(guān)專業(yè)合并后成立了西南農(nóng)學(xué)院,袁隆平與同學(xué)轉(zhuǎn)入該院學(xué)習(xí),主修專業(yè)是遺傳育種學(xué)。他博覽群書,認(rèn)真攻讀了當(dāng)時遺傳學(xué)的兩大流派:西方的孟德爾、摩爾根學(xué)派和蘇聯(lián)李森科學(xué)派的書籍,這對袁隆平后來的創(chuàng)新思想、學(xué)術(shù)觀點的形成產(chǎn)生了重要影響。1953年,袁隆平大學(xué)畢業(yè)。他毅然決定服從祖國分配,來到了當(dāng)時比較偏僻的湖南黔陽縣(現(xiàn)為洪江市)安江農(nóng)校當(dāng)教師。
在安江農(nóng)校教學(xué)的日子,袁隆平重視教學(xué),更重視試驗和實踐。在社會實踐中,他看到農(nóng)村的耕作方式還很落后,稻谷的平均畝產(chǎn)不過150千克,辛勤耕作一年的農(nóng)民,卻難以填飽肚子。他開始萌動了盡自己努力去解決當(dāng)時在中國普遍存在的吃飯問題的想法。
袁隆平開始設(shè)計科研課題時,他定了兩個研究方向,第一個是搞紅薯嫁接,第二個是研究高產(chǎn)水稻。
1956年,他以紅薯為對象,開始探索第一個研究方向。1958年,他嫁接的“月光花紅薯”獲得了大豐收,其中最大的一蔸“紅薯王”達(dá)到了13.5kg,地上也結(jié)了種子。正值“大躍進”年代,袁隆平貨真價實的“高產(chǎn)衛(wèi)星”得到了人們的肯定和贊揚。同時,他煞費苦心開展了一系列其他方面的實驗,諸如西紅柿嫁接到馬鈴薯上、西瓜嫁接到南瓜上,但沒有獲得經(jīng)濟性狀優(yōu)良的無性雜種,他感到困惑。
一次,袁隆平出差到長沙,在書店的一本影印的英文雜志上看到介紹美國遺傳學(xué)家克里克(F.H.C.Crick)和華生(J.D.Watson)在遺傳學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)螺旋結(jié)構(gòu),推動遺傳學(xué)研究深入到分子水平的文章,他把那本雜志買回家,認(rèn)真細(xì)致地研讀起來。不久,他又獲悉“染色體、基因遺傳學(xué)”應(yīng)用于雜交高梁、雜交玉米、無籽西瓜等作物并取得了明顯效果后,觸動很大。影響袁隆平更深的是一次下鄉(xiāng)上培訓(xùn)課,他做了講授“紅薯育種和栽培技術(shù)”的充分準(zhǔn)備,可聽者寥寥無幾;而在講授“水稻的高產(chǎn)栽培技術(shù)”的教室,聽者爆滿。他好奇地問農(nóng)民,答案是:紅薯是雜糧,吃了不經(jīng)餓,吃多了還反胃;稻谷是主糧,種好水稻是大事。
這些事使他敏銳地意識到,自己應(yīng)該走出“無性育種”的困惑,駛向已顯示出生命力的孟德爾、摩爾根的現(xiàn)代遺傳學(xué)的大海里去。同時,他決定以水稻為研究對象,開始科研的第2個目標(biāo)。
1960年,中國發(fā)生連續(xù)3年的自然災(zāi)害。袁隆平也不能幸免,他身軀浮腫,無力走路看書。他親眼看見一位豆蔻年華的少女,因吃了觀音土,活活地憋死了。知識分子的憂患意識使袁隆平真切地感受到“民以食為天”這句古話的分量,他思考要從科學(xué)上尋找高產(chǎn)的辦法,向饑餓挑戰(zhàn)。在與農(nóng)民談到搞高產(chǎn)水稻時,農(nóng)民說:“施肥不如勤換種。”“如果能研究出畝產(chǎn)800斤(400kg)、1000斤(500kg)甚至2000斤(1000kg)的新稻種,我們就可告別饑荒,結(jié)束苦日子了。”幾句樸實的話語,對袁隆平觸動很大,他暗自思索,希望從育種技術(shù)來實現(xiàn)水稻高產(chǎn)。
種子是萬物之源,生命之源,直接影響下一代。幾千年來,人們常采用常規(guī)選種。在漢代就有“田者擇種而種之”的“良種法”。隨著現(xiàn)代育種技術(shù)的發(fā)展,20世紀(jì)60年代初,設(shè)在菲律賓的國際水稻研究所育成了高產(chǎn)矮稈水稻“IR8”,我國科研工作者也取得了水稻矮化研究的突破,解決了高稈水稻易倒伏低產(chǎn)的問題,總產(chǎn)提高20%左右,被人們譽為“第一次綠色革命”。這對袁隆平產(chǎn)生了很大的激勵作用。
袁隆平想,常規(guī)育種已取得增產(chǎn)效益,是否能夠通過雜種優(yōu)勢取得更大的增產(chǎn)效果呢?所謂雜種優(yōu)勢,是指遺傳基礎(chǔ)不同的兩個親本雜交所產(chǎn)生的雜種在某些性狀上優(yōu)于其親本的現(xiàn)象。雜種優(yōu)勢是生物界普遍存在的現(xiàn)象。早在春秋戰(zhàn)國時期,我國先民就注意到公馬和母驢交配所產(chǎn)生的雜種騾子,叫做駃騠馬。動物有雜種優(yōu)勢,那么,作物是否也有雜種優(yōu)勢呢?他查閱了大量的中外資料,得知1876年達(dá)爾文就提出了玉米雜種優(yōu)勢現(xiàn)象;1926年,美國農(nóng)學(xué)家瓊斯最先報道了水稻的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象;之后,印度科學(xué)家理查哈里又提出了水稻雜交后第一代優(yōu)勢(簡稱F1)在生產(chǎn)中應(yīng)用的設(shè)想。但不久,美國著名遺傳學(xué)家辛洛特和鄧恩出版了《細(xì)胞遺傳學(xué)》,書中認(rèn)為,水稻等自花授粉作物是沒有雜交優(yōu)勢的。國際上的許多研究人員望而卻步,進行的嘗試性研究也中途停止。袁隆平在迷茫后心中又開始懷疑起來,辛洛特和鄧恩的提法正確嗎?
大自然開啟了一扇門。1962年,袁隆平在試驗田連續(xù)進行觀察和實驗。在水稻揚花吐穗的盛夏7月,一個下午,他發(fā)現(xiàn)了一株高大、穗大粒多的優(yōu)異稻株,頓時興奮起來,宛若找到寶貝,作了標(biāo)記。收割時,他從這稻株上得到170多粒壯谷。他視為良種,望“籽”成“龍”。可第二年種下后,植株參差不齊,沒有一株比原來的單株好。他猛然想到孟德爾、摩爾根遺傳學(xué)分離定律的觀點,這肯定是一株雜交稻,才會出現(xiàn)這樣“大分化”的態(tài)勢,純種水稻的后代是不會如此分離的。反過來推論,那株“鶴立雞群”的稻子正是雜交后代,才有如此優(yōu)勢。
他近乎癡迷地思考著這一問題。一天晚上,他在思考中進入了夢鄉(xiāng)。夢中,他夢見自己種的水稻,像高梁那么高,穗子像掃把那么長,顆粒像花生那么大,他和幾個朋友就坐在稻穗下面乘涼……從夢里醒來,袁隆平覺得夢境給了他啟迪,賦予了他一種神圣的責(zé)任和使命,這就是后來著名的“禾下乘涼夢”。
他漸漸地肯定了自己的想法,那株“天然優(yōu)質(zhì)稻”顯然與傳統(tǒng)遺傳學(xué)理論背道而馳??磥恚z傳學(xué)的經(jīng)典理論是一個典型的形式邏輯理論,沒有實驗根據(jù)。再聯(lián)想到玉米這個異花授粉作物的雜種優(yōu)勢已在生產(chǎn)中成功應(yīng)用,他覺得雜種優(yōu)勢應(yīng)該是生物界的普遍規(guī)律,自花與異花授粉作物的區(qū)別不過是繁殖方法上的不同而已,絕不是影響雜種優(yōu)勢有無的因素。
懷疑精神是科學(xué)創(chuàng)造活動的真正出發(fā)點??茖W(xué)的懷疑精神與傳統(tǒng)的觀念、社會的主流觀點往往是相悖的。對一個大膽懷疑的人來說,會帶來嘲笑和侮辱,甚至是生命的代價。成功了,可能會鮮花簇?fù)?;而失敗了,將萬劫不復(fù)。然而,堅定了袁隆平的信心和膽量的,正是這種懷疑精神。他立志要突破學(xué)院派的禁忌,破解雜交水稻這道難題。
袁隆平查閱了雜交高梁培育三系和配套的方法后認(rèn)為,要突破雜交水稻的第一關(guān),是找到水稻中的“雄性不育株”。他借鑒雜交玉米和雜交高梁選育過程中尋找雄性不育株的路子,開始了查找水稻雄性不育株的影子。
1964年夏天,袁隆平發(fā)現(xiàn)了第1株天然不育株。接著,他又找到了3株不育株。到1965年,袁隆平從4個品種中發(fā)現(xiàn)了6株雄性不育株。他研究發(fā)現(xiàn),在6株雄性不育株中,屬于無花粉型的有2株,屬于花粉敗育型的有2株,屬于花藥退化型的有2株。他探究了3種雄性不育類型的不育特性和不育程度,并肯定了這些雄性不育株的研究價值。
1965年10月,袁隆平對獲得的材料和實驗數(shù)據(jù)進行了梳理和分析,撰寫出論文《水稻的雄性不育性》,寄往《科學(xué)通報》等刊物。1966年2月,《科學(xué)通報》第17卷第4期大膽登載了全文。論文像一支嚆矢劃破了多年雜交水稻研究的凝固空氣,勇敢地沖擊了“自花授粉作物沒有雜種優(yōu)勢”的傳統(tǒng)觀念,為袁隆平創(chuàng)新思想寶庫鋪下了第一塊奠基石。
對袁隆平的觀點,當(dāng)時學(xué)術(shù)界貶大于褒。個別“學(xué)術(shù)權(quán)威”斷言他對遺傳學(xué)無知;一些人譏諷他不過是異想天開。但不育系的發(fā)現(xiàn),肯定了袁隆平的想法;而論文的發(fā)表,更是給了他莫大的支持。但如何才能實現(xiàn)水稻雜交優(yōu)勢的利用呢?袁隆平認(rèn)真考慮再三后,擬定了一個培育“雜交水稻”的技術(shù)路線,稱為“三系配套方法”。這三系的名稱是“不育系、保持系、恢復(fù)系”,三系雜交水稻的培育方式是這樣的。
首先,找到雄性不育株,即母禾。
其次,找到一種特殊水稻品種做父本,即保持系,用父本給母禾授粉,使其后代保持雄性不育特征。
最后,選擇一個稻種與不育系雜交,使其后代恢復(fù)生育能力,叫恢復(fù)系。三系配套,便可制種。
這樣,“不育系”“保持系”“恢復(fù)系”三者共居于一個和諧的家庭中,既分工又合作。不育系依靠保持系來傳宗接代,代代不育;不育系通過恢復(fù)系產(chǎn)生雜交種子,這種具有雜種優(yōu)勢的種子種植于大田便產(chǎn)生了高產(chǎn)效應(yīng)。
技術(shù)路線決定之后,袁隆平搞來一些瓷盆土罐,為選育出來的稻種開起了“小灶”,總共有60多盆。
正當(dāng)袁隆平的研究步入正軌之時,史無前例的“文化大革命”開始了。他成了當(dāng)時安江農(nóng)校擬批判的“八大重點”對象,原因是他的“出身問題”和“現(xiàn)行問題”。但幸運的是,他不僅躲過了劫數(shù),雜交水稻研究還獲得了支持。原來,他的論文發(fā)表后,很快被原國家科委九局的熊衍衡同志發(fā)現(xiàn),并及時報送趙石英局長閱示。趙石英立即請示國家科委黨組,黨組書記聶榮臻元帥表示,國家科委要支持此事。趙石英及時以國家科委九局的名義,致函湖南省科委和安江農(nóng)校,要求支持袁隆平的研究。
1967年3月16日,湖南省科委決定將“水稻雄性不育”正式列入省級科研項目,并下?lián)苎芯繉??00元。湖南省農(nóng)業(yè)廳還批準(zhǔn)兩名“社來社去”的學(xué)生李必湖、尹華奇畢業(yè)后留校給他當(dāng)助手,在國家支持下,雜交水稻研究由袁隆平的孤軍作戰(zhàn)轉(zhuǎn)向小團隊研究。
在海南、云南元江、湖南經(jīng)3年輾轉(zhuǎn)研究,雖歷經(jīng)坎坷,卻依然沒有取得實質(zhì)性的進展。袁隆平分析認(rèn)為:所用的測交材料,全是常規(guī)稻種,它們的基因不是相同便是太近,可能導(dǎo)致保持效果不理想。他決定改變策略,尋找野生不育株,利用遠(yuǎn)緣雜交稻種實現(xiàn)配套。
袁隆平與兩位助手經(jīng)過大量的調(diào)查和篩選,決定從海南開始尋找野生稻。功夫不負(fù)苦心人,1970年11月23日上午,研究小組中的馮克珊與李必湖發(fā)現(xiàn)了一片約3畝面積大小的普通野生稻,并從中找到了野生稻雄性不育株。當(dāng)時正在北京出差的袁隆平接到李必湖的電話后,當(dāng)即趕到海南。經(jīng)仔細(xì)觀察和辨認(rèn),袁隆平確認(rèn)這是雄花敗育的天然野生稻。袁隆平高興之余,當(dāng)即將其命名為“野敗”。接著,袁隆平與研究人員馬上進行轉(zhuǎn)育和配套工作。1973年,袁隆平用在海南島配制的10多斤雜交稻種,在湖南農(nóng)科院0.08公頃的試驗田中試種,畝產(chǎn)高達(dá)505kg,豐產(chǎn)的鋒芒初露。當(dāng)年10月,在蘇州召開的水稻科研會議上,袁隆平鄭重宣布:我國秈型雜交水稻的“三系”已基本成功配套,雜交水稻技術(shù)發(fā)揮顯著增產(chǎn)效益指日可待!
接著,再戰(zhàn)告捷。1974年,他在安江農(nóng)校試種自己選育的強優(yōu)勢組合“南優(yōu)二號秈型”雜交水稻,畝產(chǎn)高達(dá)628千克……三系的成功配套,展示了雜交水稻高產(chǎn)的魅力。豐收的田園稻浪蕩漾,簇開了金黃的果實,創(chuàng)新的生命力被金黃之海演繹得大氣磅礴。
1975年冬,國務(wù)院做出了迅速擴大試種和大量推廣的決定,并下?lián)?50萬元,用于雜交水稻的推廣,袁隆平被任命為技術(shù)總顧問。這年冬天,近萬人的“制種大軍”浩浩蕩蕩進入海南進行“制種”工作。1976年4月,收獲雜交水稻種子400多萬千克。隨即,這些種子被轉(zhuǎn)運湖南,播撒在三湘大地。在湖南推廣的208萬畝雜交水稻,平均每畝增產(chǎn)20%以上,取得了歷史上的重大突破。借得東風(fēng)好行船,從此,雜交水稻從三湘四水出發(fā),迅速染綠了大江南北,迎來了一個個沉甸甸的金色收獲。
國外稱雜交水稻為“東方魔稻”。他們認(rèn)為三系雜交水稻的問世不僅在很大程度上解決了中國人的吃飯問題,而且也為解決世界性饑餓問題提供了法寶。甚至有專家把雜交水稻當(dāng)作中國繼四大發(fā)明之后的第五大發(fā)明,譽為“第二次綠色革命”。
三系雜交稻增產(chǎn)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在:根系發(fā)達(dá)、吸收力強;分蘗力強、植株生長旺盛、抗逆性好;穗大粒多,光合作用效率高,并具有較廣泛的適應(yīng)性等。從1976年到1988年,全國累計種植雜交水稻面積達(dá)12.56億畝,平均每畝增收稻谷20%以上,累計增產(chǎn)稻谷1000多億kg,增加總產(chǎn)值280億元,取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
在實現(xiàn)增產(chǎn)的同時,袁隆平也看到,三系雜交水稻存在育種程序和生產(chǎn)環(huán)節(jié)比較復(fù)雜、種子成本高、推廣環(huán)節(jié)較多、再增產(chǎn)難度較大等不足。袁隆平經(jīng)過長時間的思考后,決定簡化制種手續(xù),由三系法向兩系法過渡,使雜交水稻產(chǎn)量再上臺階。
1986年10月,在長沙舉辦的世界首屆雜交水稻國際學(xué)術(shù)討論會上,袁隆平做了題為《雜交水稻研究與發(fā)展現(xiàn)狀》的報告。他在報告中提出了雜交水稻發(fā)展的戰(zhàn)略構(gòu)想。
“……今后,雜交水稻育種的方法,必然要由繁到簡,從三系簡化到兩系再到一系;雜種親緣的利用范圍必須由近到遠(yuǎn),從品種間推廣到亞種間再到遠(yuǎn)緣間,雜種優(yōu)勢必須由強到超強方向發(fā)展……”
來自美國、日本、巴西、英國、埃及與東南亞等20多個國家和地區(qū)的,以及我國的雜交水稻專家被他精彩而充滿理性的報告所折服。大會一致同意將這一設(shè)想作為會議的主題寫進了會議文件。國際水稻研究所所長斯瓦米納森博士說:“國際上認(rèn)為,水稻高稈變矮稈,是第一次綠色革命;雜交水稻研究的成功和推廣應(yīng)用,可以說是第二次綠色革命。袁隆平先生的杰出貢獻享譽世界,現(xiàn)在,他提出的新的戰(zhàn)略構(gòu)想將使雜交水稻的前景更加燦爛,魅力無窮?!?/p>
1987年,兩系法雜交水稻研究被列為國家“863”計劃生物工程項目中的101-1號專題,袁隆平出任該課題的專題組長、首席責(zé)任專家,主持全國16個單位協(xié)作攻關(guān),從而使全國的雜交水稻研究實現(xiàn)了重大突破。
實現(xiàn)兩系法,簡單地說,就是要使原來的不育系、保持系和恢復(fù)系三系中省去一系,同樣達(dá)到應(yīng)用雜種優(yōu)勢的目的。
實際上,在醞釀兩系法研究的同時,袁隆平就已開始了一系列實驗,但這些實驗沒有成功。是否有其他成功的途徑呢?他想到了植物的光、溫敏核不育的遺傳。光、溫敏核不育的遺傳由于屬于十分復(fù)雜的生態(tài)遺傳,長期以來,一直作為有害性狀被育種家舍棄。
簡單地說,光敏型是在長日照下表現(xiàn)雄性不育,在短日照下育性恢復(fù)正常;溫敏型則是在高溫下表現(xiàn)雄性不育,在較低溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎?。但光敏不育材料只能在一定的溫度范圍?nèi)才表現(xiàn)光敏特性,如超過這個溫度范圍,光的長短對育性轉(zhuǎn)換不起作用。袁隆平?jīng)Q定大膽嘗試?yán)霉?、溫敏核不育與廣親和性為基礎(chǔ),向兩系法進軍。
1987年7月16日,安江農(nóng)校青年教師鄧華鳳在秈稻中發(fā)現(xiàn)了一株光敏核不育系。經(jīng)過三代繁殖和觀察,證實了這株兩系不育材料的農(nóng)藝性狀整齊一致,是一種新的寶貴的光、溫敏不育系。1988年8月,在懷化對鄧華鳳的兩系不育材料舉行了鑒定會。會上,袁隆平正式命名這種材料為“安農(nóng)S-1”。“安農(nóng)S-1”的發(fā)現(xiàn),終于沖出了制約兩系法育種的瓶頸。
緊接著,一個個新的光、溫敏不育系材料被發(fā)明、被轉(zhuǎn)育發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過3年探索,袁隆平研究團隊終于發(fā)現(xiàn)了水稻光溫敏不育性轉(zhuǎn)換與光、溫關(guān)系的基本規(guī)律,一套有效的選育實用光溫敏不育系的技術(shù)路線很快形成。
經(jīng)過9年的努力,以袁隆平為首的科研協(xié)作組先后攻克了光溫敏不育系的選育、不育系不育起點溫度遺傳漂移的控制、低溫敏核不育系繁殖、原種提純與生產(chǎn)、兩系強優(yōu)組合選配、亞種間雜種優(yōu)勢利用的四大障礙(植株過高、生育期過長、結(jié)實率低、籽粒充實度差)等一系列技術(shù)難關(guān),兩系法雜交水稻于1995年獲得成功,應(yīng)用技術(shù)成熟配套,開始逐步推廣。兩系法雜交水稻的研究成功,被寫進了1996年的國務(wù)院政府工作報告,同年被兩院院士評為全國十大科技新聞并位居榜首。
兩系法育種除了克服了三系法雜交稻的不足外,還提高了選配強優(yōu)組合的概率,擴大了品種間雜種優(yōu)勢,具有進一步提升單產(chǎn)、提高品質(zhì)等優(yōu)點,是水稻育種技術(shù)又一革命性進步。
兩系法雜交水稻一般比同熟期三系法雜交水稻增產(chǎn)5%~10%,截至2012年,全國累計推廣兩系雜交水稻4.99億畝,增產(chǎn)稻谷110.99億千克,增收271.93億元,使我國雜交水稻的研究與應(yīng)用繼續(xù)保持世界領(lǐng)先地位,續(xù)寫了“東方魔稻”的新篇章。
兩系雜交稻的培育成功,成為袁隆平又一創(chuàng)新的起點。隨著兩系雜交稻的成功,一個大膽的新構(gòu)想在袁隆平心中萌動,這就是雜交水稻探索的第三部曲——超級稻。
超級稻,簡單地說,就是超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻。這是多年來國內(nèi)外農(nóng)業(yè)專家夢寐以求、攻關(guān)多年的世界難題。1995年,國際水稻研究所提出培育“超級稻”,后又改為“新株型”育種計劃,但均未實現(xiàn)。袁隆平認(rèn)真分析了國外的研究思路,發(fā)現(xiàn)世界上無論是常規(guī)稻育種,還是雜交稻育種,都是在利用選育優(yōu)良品種來實現(xiàn)超級稻的目標(biāo)的。僅靠育種學(xué)的成功,就能不斷突破產(chǎn)量的“吉尼斯紀(jì)錄”嗎?
1997年,袁隆平主動請纓,立項“超級雜交稻”育種計劃并組織實施。他的建議立即被國家采納,“超級雜交稻”順利進入“S-863”計劃。超級稻研究目標(biāo)分期進行,每期目標(biāo)畝產(chǎn)增加100kg。第一期目標(biāo)是每畝700kg,第二期目標(biāo)是每畝800kg,第三期目標(biāo)是每畝900kg……
經(jīng)多次論證后,袁隆平提出了實現(xiàn)超級稻畝產(chǎn)目標(biāo)的構(gòu)想:一是雜種優(yōu)勢利用;二是形態(tài)改良,如矮稈、少蘗、大穗等具有高產(chǎn)的理想株型。
1997年,袁隆平到江蘇考察兩系雜交稻,在觀察亞種間雜交稻時突然靈機一動,腦海里閃現(xiàn)出一種超高產(chǎn)雜交水稻形態(tài)模式。回到賓館,他立即將靈感中的模式描繪下來,精心設(shè)計出以高冠層、矮穗層、高度抗倒、可提高光合作用利用率的形態(tài)模式,制定了把優(yōu)良株葉形與強大的亞種間雜種優(yōu)勢有機結(jié)合的培育超級雜交稻的技術(shù)路線,這就是“理想株型+雜種優(yōu)勢”的模式。集中形態(tài)優(yōu)勢和雜種優(yōu)勢兩大增產(chǎn)要素的育種技術(shù)路線,可謂珠聯(lián)璧合,相得益彰。袁隆平又一次用靈感將雜交水稻的選育領(lǐng)進超高產(chǎn)研究的前沿陣地。
以袁隆平為首的研究群體以高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的不育系“培矮64S”等為親本,進行廣泛的測交和篩選,育出幾個具有超高產(chǎn)潛力和米質(zhì)優(yōu)良的組合,更重要的是找到了庫大源足和高度抗倒的理想株型,研究出一批新的超高產(chǎn)組合。經(jīng)過連續(xù)幾年試種,超級稻的優(yōu)勢初露端倪,增產(chǎn)效果明顯。按照農(nóng)業(yè)部的規(guī)定,一個超級稻品種,連續(xù)兩年在兩個以上百畝片示范達(dá)標(biāo),就可以宣告中國的超級稻育種畝產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)。
持續(xù)創(chuàng)新取得了豐碩的果實。1999年秋,超級稻的百畝示范片畝產(chǎn)均超過700kg,云南永勝縣濤源鄉(xiāng)試種點驗收時畝產(chǎn)競達(dá)到1139kg,順利實現(xiàn)第一期目標(biāo);2004年,超級雜交稻畝產(chǎn)800kg的第二期目標(biāo)提前一年實現(xiàn);2011年,超級雜交稻畝產(chǎn)900kg的第三期目標(biāo)也成功實現(xiàn)。2014年,湖南溆浦縣超級雜交稻百畝示范片平均畝產(chǎn)達(dá)102670kg,表明畝產(chǎn)1000kg的第四期目標(biāo)取得了重大突破。
如果把常規(guī)稻、三系雜交稻、兩系雜交稻和超級稻的單位面積產(chǎn)量進行比較,它們的比是100∶120∶129∶181,可見超級稻的增長潛力巨大!同時超級稻米質(zhì)很好,可謂“高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)相伴”,具有廣闊的推廣前景。
從三系雜交稻到超級雜交稻,從20世紀(jì)60年代的早期探索到50年后的今天,袁隆平伴隨雜交水稻的研究,經(jīng)歷了無數(shù)的磨難、誹謗和不理解,但袁隆平肩上重?fù)?dān)不減,創(chuàng)新不斷.終于迎來了一個個成功的輝煌,夢想變成了活生生的現(xiàn)實。
袁隆平在談及自己成功之路時,他用了一個簡潔的公式來表示:成功=知識+汗水+靈感+機遇。
袁隆平說,雜交水稻技術(shù)不僅屬于中國,也應(yīng)屬于世界。讓世界了解雜交水稻、種植雜交水稻,幫助世界貧困地區(qū)人口解決溫飽是自己的責(zé)任,也是自己的另一夢想。因此,他非常重視國際科技交流與合作,在聯(lián)合國糧農(nóng)組織的支持下,他通過交流培訓(xùn)、技術(shù)推廣等方式使雜交水稻走出國門,已根植在全球50多個國家和地區(qū),他的第二個夢想“雜交水稻覆蓋全球夢”正在逐漸成為現(xiàn)實。
1979年5月,美國圓環(huán)種子公司總經(jīng)理威爾其訪華,農(nóng)業(yè)部種子公司送給他3個組合的雜交水稻種1.5kg。在美國試種后優(yōu)勢明顯,比當(dāng)?shù)亓挤N增產(chǎn)33%~93%。當(dāng)年12月,威爾其與我國簽訂了在種子技術(shù)方面進行交流和合作的原則協(xié)議。1980年1月,雙方正式簽訂了雜交水稻技術(shù)轉(zhuǎn)讓的合同,這是中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域第一個對外技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同。連續(xù)3年試種,雜交水稻畝產(chǎn)遠(yuǎn)高出當(dāng)?shù)貙嶒炋锏漠a(chǎn)量,其中最好的比美國良種田增產(chǎn)79%,順利地打開了雜交水稻走向世界的大門。1982年,在菲律賓國際水稻會議上,袁隆平被譽為“雜交水稻之父”,并傳遍世界。
1992年,聯(lián)合國糧農(nóng)組織做出了一個重要決策:借助中國的力量,專門立項支持在世界一些產(chǎn)稻國家發(fā)展雜交水稻,并聘請袁隆平為聯(lián)合國糧農(nóng)組織的首席顧問,促使他把目光轉(zhuǎn)向前景誘人的印度、緬甸、孟加拉、越南等第三世界國家。袁隆平提供了50多個組合在越南、緬甸試種,經(jīng)過幾年努力,他們篩選出幾個適于當(dāng)?shù)貧夂?、生態(tài)條件的雜交水稻組合,產(chǎn)量、米質(zhì)和抗性均十分優(yōu)異,每公頃增產(chǎn)2t左右并很快推廣開來。高產(chǎn)雜交水稻使緬甸一些種植鴉片的村民看到了希望,他們紛紛改種雜交水稻。不僅如此,雜交水稻還迅速推廣到非洲,取得了明顯的推廣和增產(chǎn)效果??吹诫s交水稻飄香異域,袁隆平感到由衷的高興和快慰!
為培育國外的技術(shù)人員,袁隆平每年都要奔走于世界各地傳授技術(shù),并在菲律賓、利比里亞等國援建了以雜交水稻種植為內(nèi)容的農(nóng)業(yè)技術(shù)示范中心。袁隆平自豪地說:“雜交水稻是我們值得自豪的成就,這方面我們比外國人高明一著,是他們的老師?!蹦壳埃言陔s交水稻研究中心陸續(xù)舉辦國際雜交水稻培訓(xùn)班,為50多個國家培訓(xùn)了2000多名雜交水稻專家。
同時,袁隆平通過推廣雜交水稻,與一些國際組織建立了廣泛的聯(lián)系,從而獲得了寶貴的信息和種質(zhì)資源。
袁隆平算了一筆賬,目前全世界有122個國家和地區(qū)種植水稻,播種面積約為1.5億公頃,如果到2020年后每年有2/3的面積種植超級雜交稻,每公頃增產(chǎn)糧食2t,則增產(chǎn)的糧食達(dá)2億t,那么每年增產(chǎn)糧食可養(yǎng)活8億人口。這是多么可觀的數(shù)字和貢獻啊!祝愿袁隆平的“雜交水稻覆蓋全球”的夢想早日順利實現(xiàn)!
袁隆平是事業(yè)至上的人。幾十年來,袁隆平視雜交水稻研究為自己的生命,如癡如醉,根本無暇顧及朋友和親人。1974年年底,正是雜交水稻攻關(guān)的關(guān)鍵時刻,父親病逝,妻子鄧哲沒有通知袁隆平,含悲獨自料理完后事。1982年8月,袁隆平的岳母患癌癥住院。當(dāng)時,已安排袁隆平去國外進行技術(shù)交流,妻子鄧哲安慰他說:“事業(yè)為大,你放心去吧,母親有我照顧?!笨稍∑交貒鴷r,岳母已安息九泉。他難過地說:“兩位老人去世,我都未能送終,我是一個不孝的兒子啊!”鄧哲流淚勸慰丈夫:“你把雜交水稻試驗搞成功,就是對老人盡了最大的孝?!痹趹c祝他80華誕的晚會上,袁隆平滿懷深情朗讀了“稻子熟了,媽媽我想您了”的散文,把對母親的愛和心中的遺憾融于鄉(xiāng)音中,在場的人無不為之動容。
袁隆平是創(chuàng)新人才的培育者。他堅持“既育種又育人”?!拔幕蟾锩睍r期,袁隆平頂住各種干擾,不僅自己帶頭學(xué)習(xí)鉆研,還鼓勵助手李必湖與尹華奇走又紅又專的道路,并擠出晚上時間給他們補英語,從不間斷。三系雜交稻配套成功后,他將李必湖、尹華奇分別送進大學(xué)深造,后又多次派他們到美國傳授雜交水稻技術(shù),很快將他們培養(yǎng)成為技術(shù)中堅。在海南育種過程中,袁隆平在試驗地辦起了速成班,并親自講課,培養(yǎng)了來自全國的大批技術(shù)人員。他后來的助手羅孝和、周坤爐等人,也迅速成長為雜交水稻專家。湖南雜交水稻研究中心成立后,袁隆平親自指導(dǎo)碩士和博士生,他鼓勵學(xué)生尊重權(quán)威而不迷信權(quán)威,質(zhì)疑才是科學(xué)的生命,才是創(chuàng)新的源頭。他倡導(dǎo)注重實踐,認(rèn)為書本上種不出小麥,電腦里種不出水稻,只有田間地頭才是寫出農(nóng)業(yè)方面優(yōu)秀論文的地方。為激勵青年人才開拓創(chuàng)新早出成果,1987年,袁隆平把獲得的聯(lián)合國教科文組織科學(xué)獎的1.5萬美元捐獻出來,設(shè)立了“袁隆平農(nóng)業(yè)科技獎勵基金”,1999年設(shè)立了“袁隆平農(nóng)業(yè)科技獎”。到2012年,“袁隆平農(nóng)業(yè)科技獎”已頒發(fā)了七屆。此外,袁隆平還將自己與美國水稻技術(shù)公司合作所獲的顧問費捐出來,設(shè)立“所長基金”,用以資助年輕科研人員及科研項目。目前雜交水稻研究中心匯聚了一批年富力強、學(xué)貫中西的高層次研究人才,譜寫著雜交水稻研究輝煌的明天!
袁隆平是農(nóng)民的貼心人。受惠于雜交水稻,很多地區(qū)告別了缺糧時代,村村鄉(xiāng)鄉(xiāng)有貯備,家家戶戶有余糧。農(nóng)民們把袁隆平當(dāng)作朋友,譽為當(dāng)代神農(nóng)。湖南郴州市農(nóng)民曹宏球,通過種植雜交水稻、蔬菜瓜果等成為該地區(qū)科技致富的典型;他拿出5萬元積蓄,請人雕塑了一尊真人大小的漢白玉質(zhì)地的袁隆平雕像,以表達(dá)對這位“米菩薩”的崇敬之情。當(dāng)一些鄉(xiāng)村的農(nóng)民得知袁隆平要來的消息,他們高興地拿來自己認(rèn)為最好的土特產(chǎn)捎給袁隆平……
袁隆平的創(chuàng)新成就和貢獻贏得了國內(nèi)外的贊譽和尊重。他獲得了首屆國家最高科學(xué)技術(shù)獎、國家技術(shù)發(fā)明獎特等獎、國家科技進步獎特等獎等國內(nèi)重大獎項;同時也獲得了聯(lián)合國知識產(chǎn)權(quán)組織“杰出發(fā)明家”金質(zhì)獎、聯(lián)合國教科文組織“科學(xué)獎”、美國菲因斯特基金會“拯救世界饑餓獎”、聯(lián)合國糧農(nóng)組織“糧食安全保障獎”、世界“先驅(qū)科學(xué)家獎”、以色列“沃爾夫獎”(農(nóng)業(yè))、世界糧食獎基金會“世界糧食獎”、法國“最高農(nóng)業(yè)成就勛章”等近20項國際性大獎。面對眾多的獎勵和榮譽,袁隆平謙遜地說:“這些榮譽是代表國家、代表民族的,并不是我個人的?!逼鋵?,在榮譽的背后,是艱辛和磨難、創(chuàng)新與智慧、勤奮與奉獻!
如今86歲的袁隆平在實現(xiàn)“超級雜交稻”第三期目標(biāo)后,豪情不減,他充滿信心地說,創(chuàng)新沒有終點,好夢正在延續(xù),即使在“90后”,仍將努力地向更高的目標(biāo)攀登,攀登……