书城教材教辅发明家的故事
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第33章 杂交水稻之父——袁隆平

20世纪60年代,一位老人通过自己坚持不懈的努力,终于解决了水稻产量低,人口多吃饭难的问题,他所培育的新品种被称作杂交水稻,这位谦和严谨的老人也因此而被世人所记住,他就是被外国人誉为“杂交水稻之父”的袁隆平。

袁隆平祖居江西省德安县城南郊,世代务农,其父袁兴烈读书求学,任过小学校长,后又谋生在外,并投身抗日战争。袁隆平的母亲高小毕业,任过教师,常以多读书、求进取、做好事的思想教育孩子。袁隆平1930年9月1日出生在北平(今北京),幼年正值“9·18”事变,日本侵华,并逐步侵占华北和中国内地。袁隆平一家和全国千千万万同胞一样过着逃难的生活,曾易地湖北、湖南、四川三省的几十个地方。国破家亡的中国人民遭受日本侵略军空袭,尸横遍野。这些悲惨景象,给袁隆平童年的心底,留下深深的民族创伤。

袁隆平在当时的大后方重庆上的高小和初中。他学习不愿死记硬背,喜欢思考,善于提问,从思考中加深对基本原理的理解。他不仅学业成绩优秀,而且志趣爱好广泛,学会多种姿式游泳,可以横渡长江。抗日战争胜利后,他随父亲迁回汉口上高中,曾获汉口赛区男子自由泳冠军。1948年,隆平又随父迁到南京,并在南京中大附中读完了高中全部课程。高中毕业以后,考什么大学,学什么专业,成为隆平全家议论的焦点。他父亲希望他通过上大学能升官发财,光宗耀祖。袁隆平自己却在中学阶段就对生气盎然的花草、果木和大自然的蓬勃生机,对春华秋实的自然规律,产生了极大的兴趣。慈善的母亲尊重孩子自己的选择,经过家庭民主协商,最后让孩子自己做主,于是袁隆平义无反顾地报考重庆一所学院的农学系,高高兴兴地跳进了“农门”。

1949年11月,重庆解放了。袁隆平上的农学系,经合并、调整,成为农业部所属的全国重点高等农业大学。1953年夏,结束了大学学习生活,他服从分配,到湖南省偏僻的安江农校任教,开始了他长达19个春秋的教学生涯。

1954年,他教普通植物学。他下苦功夫,从构成植物体的最小单位——细胞的构造开始,到根、茎、叶、花、果的外部形态,植物的生物学特性及其遗传特性等等,进行系统的学习研究。为了在显微镜下观察细胞壁、细胞质、细胞核的微观构造,他刻苦磨练徒手切片技术。几百次,上千次,一直到能在显微镜下得到满意的观察结果为止。1959年,袁隆平进入“而立”之年,也是他走上教学岗位的第七个年头。国庆前夕他以“我的十年”为题,用辩证唯物主义观点,从思想与业务两个方面进行了解放后十年来的回顾总结:“党的十年教育,使我明确了人生真谛。全心全意为人民服务,的确是人生最大的光荣和义务。”同时,他还向党和人民立下誓言:“要做到政治挂帅,红专并进。”50年代,生物教学中主要向学生讲米丘林、李森科的遗传学说,他就按照其理论进行无性杂交、嫁接培养、环境影响等方面的试验,把月光花嫁接在红薯上、西红柿嫁接在马铃薯上、西瓜嫁接在南瓜上,得到一些奇花异果,但并没有得到经济性状优良的无性杂交种。这引起他的深思,并决心扩大视野,另辟蹊径。到60年代,他从阅读外文杂志中获悉,欧美的孟德尔、摩尔根创立的染色体、基因遗传学说,对良种繁育有重大指导作用。他就开始大胆地向学生传授染色体、基因学说,讲杂种优势利用在作物育种中的广阔前景,自己也开始向水稻的杂种优势利用方面探索。1960年受到天然杂交稻株启示后,在育种方法上他由采用系统选育法,转变到水稻雄性不育研究的课题上来。从1964年在大田中发现天然雄性不育株,到1966年在《科学通报》上发表《水稻的雄性不孕性》第一篇重要论文,就是他坚持一边教学,一边从事科研的丰硕成果。在漫长的19年教学生涯中,袁隆平在教学中积累知识和农业生产实践经验,又通过科研促进教学和生产。教学、生产、科研相结合,使他创造了不平凡的农业科技成果。

1960年罕见的天灾人祸,带来了严重的粮食饥荒,一个个蜡黄脸色的水肿病患者倒下了,袁隆平目睹了严酷的现实,他辗转反侧不能安睡。他想起旧社会,人民受统治阶级的剥削压迫,受战争的痛苦,缺衣少食,流离失所。今天,人民当家做主,但仍未摆脱饥饿对人们的威胁。他决心努力发挥自己的才智,用学过的专业知识,尽快培育出亩产过800斤、1000斤、2000斤的水稻新品种,让粮食大幅度增产,用农业科学技术战胜饥饿。

袁隆平赞成这样一个公式:知识+汗水+灵感+机遇=成功。他依据对遗传学已有的较深的认识,对试验田里的退化植株仔细进行观察和统计分析,不仅论证“鹤立鸡群”的稻株是“天然杂交稻”,而且从其第一代的良好长势,充分证明水稻也存在明显的杂交优势现象,试验结果使他确信,搞杂交水稻的研究,具有光明的前景!可是,杂交水稻是世界难题。因为水稻是雌雄同花的作物,自花授粉,难于一朵一朵地去掉雄花搞杂交。这样就需要培育出一个雄花不育的稻株,即雄性不育系,然后才能与其他品种杂交。这是一个难解的世界难题。袁隆平知难而进,他认为,雄性不育系的原始亲本,是一株自然突变的雄性不育株,也能天然存在。中国有众多的野生稻和栽培稻品种,蕴藏着丰富的种子资源,是水稻的自由王国,“外国人没有搞成功的,中国人不一定就不能成功”。

袁隆平迈开了双腿,走进了水稻的莽莽绿海,去寻找这从未见过、而且中外资料没见过报道的水稻雄性不育株。时间一天天过去,袁隆平头顶烈日,脚踩烂泥,驼背弯腰地、一穗一穗地观察寻找。“功夫不负有心人”,终于在第14天发现了一株雄花花药不开裂、性状奇特的植株。袁隆平欣喜若狂。1964年6月到1965年7月,他和妻子邓则,又找到了6株雄性不育的植株。成熟时,分别采收了自然授粉的第一代雄性不育材料种子。经过两个春秋的试验和科学数据的分析整理,撰写出第一篇重要论文《水稻的雄性不孕性》,发表在1966年《科学通报》第17卷第4期上。文中还预言,通过进一步选育,可以从中获得雄性不育系、保持系(使后代保持雄性不育的性状)和恢复系(恢复雄性可育能力),实现三系配套,使利用杂交水稻第一代优势成为可能,将会给农业生产带来大面积、大幅度的增产。这篇重要论文的发表,被一些同行们认为是“吹响了第二次绿色革命”的进军号角。

又经过8年历经磨难的“过五关”(提高雄性不育率关、三系配套关、育性稳定关、杂交优势关、繁殖制种关),到1974年配制种子成功,并组织了优势鉴定。1975年又在湖南省委、省政府的支持下,获大面积制种成功,为次年大面积推广做好了种子准备,使该项研究成果进入大面积推广阶段。1975年冬,国务院作出了迅速扩大试种和大量推广杂交水稻的决定,国家投入了大量人力、物力、财力,一年三代地进行繁殖制种,以最快的速度推广。1976年定点示范208万亩,在全国范围开始应用于生产,到1988年全国杂交稻面积1.94亿亩,占水稻面积的39.6%,而总产量占48.5%。10年全国累计种植杂交稻面积12.56亿亩,累计增产稻谷1000亿公斤以上,增加总产值280亿元,取得了巨大的经济效益和社会效益。群众交口称赞靠两“平”解决了吃饭问题,一靠党中央政策的高水平,二靠袁隆平的杂交稻,人们用朴实的语言,说出了亿万中国农民的心里话。随着杂交水稻的培育成功和在全国大面积推广,袁隆平名声大震。在成绩和荣誉面前,袁隆平公开声称现阶段培育的杂交稻的缺点是“三个有余、三个不足”,即“前劲有余、后劲不足;分蘖有余,成穗不足;穗大有余,结实不足”,并组织助手们,从育种与栽培两个方面,采取措施加以解决。

80年代初期,面对世界性的饥荒,袁隆平心中再一次萌发了一个惊人的设想,大胆提出了杂交水稻超高产育种的课题,试图解决更大范围内的饥饿问题。1985年,袁隆平以强烈的责任感,发表了《杂交水稻超高产育种探讨》一文,提出了选育强优势超高产组合的四个途径,其中花力气最大的是培育核质杂种。可是多年的育种实践,却没有产生符合生产要求的组合。他便果断迅速地从核质杂种研究中跳了出来,向新的希望更大的研究领域去探索。袁隆平凭着丰富的想象、敏锐的直觉和大胆的创造精神,认真总结了百年农作物育种史和20年“三系杂交稻”育种经验以及他所掌握的丰富的育种材料,于1987年提出了“杂交水稻育种的战略设想”,高瞻远瞩地设想了杂交水稻的三个战略发展阶段,即三系法为主的品种间杂种优势利用;两系法为主的籼粳亚种杂种优势利用;一系法为主的远缘杂种优势利用。这是袁隆平杂交水稻理论发展的又一座新高峰。在袁隆平的战略思想指引下,继湖北石明松1973年在晚粳农垦58自然群体中发现一株不育变异的光敏核不育材料之后,1987年7月16日,李必湖的助手邓华风,在安江农校籼稻三系育种材料中,找到一株光敏不育水稻。历经两年三代异地繁殖和观察,该材料农艺性状整齐一致,不育株率和不育度都达到了100%,不育期在安江稳定50天以上,并且育性转换明显和同步。

这一新成果,为杂交水稻从“三系法”过渡到“两系法”开拓了新局面。关于水稻“无融合生殖”研究的进展,也使一系法远缘杂种优势利用研究迈出了可喜的一步。袁隆平对杂交水稻研究的前景,充满必胜信心。

袁隆平,从湖南省偏僻的安江农校里走来,从一个山村中等农校的青年教师,成长为举世瞩目的名人,登上了“杂交水稻之父”的宝座。但他并没有因此而骄傲停止不前,他的研究事业将会一直进行下去!