主粮传奇
利用杂种优势提高作物产量的做法,从1920年代就开始了。当时,出身于政治豪门的美国小伙子华莱士发现了杂交玉米的秘密――杂种玉米的个儿硕大又整齐。华莱士和朋友专门成立了公司,利用杂交育种技术改良玉米种子,仅用了10年,这个公司的业务从北美洲扩展到了欧洲、亚洲、南美洲和非洲,创造了华莱士家族巨大的财源。华莱士后来尝试从政,做过美国农业部长,还做过商业部长和副总统。
1960年代,利用杂交育种方法,美国的诺曼•博洛格在墨西哥培育了抗倒伏麦穗大的高产小麦。事实上,在博洛格的半矮秆小麦之前,小麦几乎不需要施肥――超过了一定限度,施肥越多,小麦的倒伏会越严重,产量越低。但博洛格的“奇迹小麦”长得矮,不易倒伏,启动了施用化肥的现代高产农业的开端。所以,博洛格也被视为上世纪第一次作物绿色革命的开创人。1970年,他获得了诺贝尔和平奖。你没看错,是和平奖,以奖励他带领人们战胜饥饿,“通过和平的努力恢复战争创伤”。
1962年,带着对那棵杂交水稻的问号,袁隆平自费去北京拜访专家。在中国农科院的图书馆中,他读到了大量新鲜的外文资料,知道了杂交玉米的成功,也知道了小麦杂交育种的研究正如火如荼,他该做的就是找到利用水稻杂种优势的方法了。
杂交水稻育种迟迟没有突破是有原因的。与玉米相比,水稻的杂交很困难。人类的3种主粮作物中,玉米是雌雄同株异花植物,雌花和雄花在植株的不同部位,分离得很清楚,最容易进行杂交。而小麦与水稻是严格的自花授粉作物,雌蕊和雄蕊包覆在同一朵花苞中,要实现杂交,很不容易。博洛格的小麦杂交是利用一把镊子和一个放大镜进行的一项极为细致的工作。根据资料,博洛格经过二十几年、三万多次杂交试验才得到了抗病又矮秆的“奇迹小麦”。
而杂交玉米的办法用到水稻上却不可行,因为水稻不仅花极小,一朵花只结一颗种子,而且花粉也只在极短时间内具有活力。操作上的困难让人们很难用手工杂交的方法来提供大批量的杂交种子以满足大田生产的要求。在当时的国际水稻学界,专家们几乎一致认为,水稻是自花传粉作物,杂交没有优势,即使有优势,也由于无法提供大批量杂交种子,水稻杂种优势还是无法用于大规模水稻生产。但从北京回到湖南后,袁隆平还是决定从那棵穗大粒多的水稻身上寻找杂交水稻的钥匙。
过了三四年,检查了14000棵稻穗上的小花,在当时的中科院院刊《科学通报》上,36岁的袁隆平发表论文,描述自己在水稻身上的发现:他发现了4棵雄蕊没有生殖能力的稻株,而这种雄性不育的特征还可以遗传。于是,袁隆平说:“要利用水稻的杂种优势……首推利用雄性不育。”
“文革”期间,学校已经贴出了针对袁隆平的大字报,批斗行动却迟迟不见踪影。后来才得知,是国家科委看到了袁隆平在《科学通报》上的论文,特意下发文件,要求湖南科委支持袁的水稻杂交试验――之后的每次批斗,科技部公函就成了袁隆平的护身符。
1970年11月23日,海南岛野生水稻抽穗扬花的时节,海南本地的农场技术员冯克珊带着袁隆平的学生李必湖在一个长满野生水稻的水坑沼泽中发现了一棵他们需要的植株――那棵野生植株贴着地面生长,拥有败育的花粉。杂交了数代进行选育,他们淘汰掉了那棵植株的一系列不好的特性――匍匐生长、叶窄、茎秆纤细,容易落粒……花粉败育的特性仍然保存了下来。那株野生稻被取名为“野败”。从“野败”开始,水稻领域的一件偶然发生的小概率事件,促成了另一场影响深远的农业技术革命。事实上,就在“野败”被发现后不久,大约在1972年,国际水稻研究所中断了他们的杂交水稻研究,原因是“很难解决有关的技术问题”。
今天,在国际水稻研究所的网站上,对杂交水稻的解释中说,“比其他稻种都要高产。”谢放鸣解释道:“在相同的气候、土壤、肥料环境下,杂交水稻比普通水稻高产。用相同的投入,杂交水稻要比常规水稻高出20%以上的产量。”谢是袁隆平的第一个硕士研究生,目前在位于菲律宾的国际水稻研究所担任资深研究员,负责全球农业磋商组织的杂交水稻研发项目。
更好的种子与最好的种子
根据国际水稻研究所的数据,目前,中国的水稻田里,有58%的水稻是杂交水稻,这个比例在美国是40%,在东南亚的几个国家平均约为8%――曾任美国总统农业顾问的唐•帕尔伯格认为,袁隆平的杂交水稻是中国人战胜饥饿的重要方法,“是和平探索对暴力冲突的胜利,也给那些持中央统一管理必将窒息地方创造观点的人上了很好的一课”。不过,帕尔伯格认为,中国人战胜饥饿的另一个方式是“计划生育”。在他的书中,助力中国战胜饥饿的两位英雄分别是:袁隆平和马寅初。
然而,粮食增产与农民生活改善并非必然的因果关系。杂交玉米推广后正逢经济大萧条,华莱士不得不负责一个叫作“农业调整处”的部门,削减包括玉米在内的主要农作物种植面积,对停止生产的农业工人支付工资。对上世纪的整个绿色革命,也时有批评声传来。在这个领域里,人们尤其可以体会,“最好”是“更好”的敌人。帕尔伯格总结说:“赞许者来自那些关心粮食生产和希望摆脱饥饿的人们,而反对意见则来自那些以减少农民收入不均为主要目标的人。”不过,当时有人反对的主要原因是高产品种从根本上动摇了过去的雇佣农业――农场主对农业工人的需求量越来越少;粮食的产量愈高也许就意味着价格会愈低。
袁隆平并不担心这类冲击,他的理想很简单,希望农民可以利用高产的种子“种三产四”,“多余的地用来种植经济作物,增加收入”。
去年4月,三农问题专家李昌平曾发表过一封给袁隆平的公开信,希望袁隆平“转向培育常规水稻品种,给农民留几粒真正的种子”。李昌平向本刊记者解释:今天的三系杂交水稻“稻种”只能种一季,农民只能持续向种子公司购买稻种,这让他们失去了种子主权,不仅失去了与种子公司博弈的自主性和能力,也失去了应对自然灾害和社会灾害的自主性和能力,他希望政府和科学家能有配套措施让农民自己种一部分可以留种的种子。
要从杂交水稻选育出能高产的纯种水稻很难,就像把一堆沙子里的红色沙子挑出来,成本上划不来。一位植物学研究者向本刊解释:增产涉及到的基因很多,要依靠多代人工杂交选育形成可以把优点稳定地传给后代的品种,可能需要很长时间。于是,在“粮食不足”与“无法留种”之间,我们选择了先解决前者。
而对于农民自己种植常规种子的建议,一位育种专家则认为,“看上去不错,但因为目标并不明确,实施起来很难。”
对李昌平的公开信,袁隆平没有做出回应。不过,很显然,“粮食不足”与“无法留种”之间,他继续致力于解决前者。最近几年,袁正致力于另一个雄心勃勃的计划――超级水稻,继续挖掘杂交水稻的增产潜力。 加拿大华人网 http://www.sinoca.com/
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