杂交水稻为何会实现高产量?而被誉为“杂交水稻之父”的袁隆平成功的秘诀又是什么?日前,我国著名杂交水稻育种专家,全国政协常委、中国工程院院士袁隆平在中国科协与教育部联合举办的首都高校“科学道德和学风建设宣讲教育”报告会上,向首都32所高校5600余名研究生讲述了研究杂交水稻的过程和体会,教导学生们要在平时的生活中积极发现问题、潜心研究,秉承着孜孜不倦、脚踏实地、毫不气馁的科学精神,用知识、汗水、灵感和机遇在科研道路上走向成功。
我国杂交水稻领先世界水平
袁隆平先给学生们做了知识普及,据他介绍,杂交水稻是利用杂种优势,把两个遗传性不同的品种进行杂交,使基因的优良性形成互补,从而来提高水稻产量的优良品种。
我国于1964年开始研究杂交稻,1973年基本成功,1976年大面积推广。农业部在1996年也启动了中国超级稻的优种计划,分为两个阶段实施:第一阶段是1996年—2000年,实现大面积示范,即100亩平均亩产一级稻700公斤;二阶段是2001—2005年,实现大面积示范亩产800公斤。在我国圆满完成所定目标后,农业部也定了第三期超级稻的目标,即实现亩产大面积示范900公斤。
“通过6、7年的努力攻关,今年胜利的完成目标,100亩示范田实现了926.6公斤的产量。”袁隆平说,“从1996年超级稻优种立项开始,每5年就上一个新台阶,并且我们的杂交水稻研究一直是领先于世界水平,这是值得我们骄傲的。”
资料显示,2010年,全国杂交水稻的种植面积达到2.5亿亩左右,占全国水稻种植面积57%,总产量占水稻总产量的60%。
我国研究成功的杂交水稻在国外同样表现良好。近几年已经有7个国家大面积推广,其中有印度、越南、菲律宾、孟加拉、印度尼西亚、巴基斯坦和美国,而且增产效果非常明显。2010年在国外杂交稻种植面积达到5100多万亩。
越南由于大面积多年种杂交稻,已由一个粮食比较短缺的国家跃居成为仅次于泰国的第二大大米出口国;在菲律宾近两年种植杂交水稻的面积是300万亩,单产平均达到470公斤,而它的灌溉稻的平均产量只有300公斤,前任总统阿罗约先后5次接见袁隆平;杂交水稻技术在上世纪80年代转到美国,美国近几年也在生产上大面积应用推广杂交稻,去年的面积达到600万亩,占到全国水稻面积的1/3,增产的幅度是25%。
“如果全世界有一半水稻种上杂交稻,每亩增产150公斤,每年能够增产1.5亿吨,会多养活5亿人口。在世界范围内发展杂交稻对保护粮食安全和促进世界和平都有重要意义。”袁隆平说。
杂交水稻试验曾遭受冷遇
让世界为之惊叹的杂交水稻却在研究之初也曾遭受冷遇,袁隆平还给大学生讲述了杂交水稻的试验经历。
“那是在上世纪60年代初,当时水稻亩产只有500、600斤。有一天我在试验田里看见一株‘鹤立鸡群’的水稻,穗数特别大,后来我把它收入种子,种上去管理非常细致,可是到出穗的时候大失所望,所种植的1000多株,没有一株像它的‘老子’那样好。”
袁隆平当时很遗憾地坐在田埂上,突然想到只有杂种的后代才可能出现分离,这就证明了所发现“鹤立鸡群”的优良稻种是一个天然的杂交稻。“这样,就萌发了我要研究杂交稻的决心,从上世纪60年代,我就正式研究这个杂交稻。”
但是在那个年代传统的观点认为水稻、小麦等自花授粉植物是没有杂交优势的。因此,袁隆平的研究受到不少人的反对和讽刺。为了证明水稻具有杂种优势,1972年夏袁隆平在湖南省农科院做了试验。但结果不尽如人意,产量还比普通种略有减产,而稻草增加了将近7成,于是有人讲风凉话,说“可惜人不吃草,如果要吃草的话,这个杂交稻就大有发展前途”。
虽然杂交水稻“初出茅庐”便遭受冷遇,但袁隆平却表示,“从表面上看,我们这个试验是失败了,我们稻谷减产,增产稻草。但是从本质上讲我的试验是成功的,为什么?因为现在真正的焦点是水稻这个自花授粉作物究竟有没有杂种优势,我们现在是用试验证明了,水稻具有强大的杂种优势。至于这个优势表现在稻谷上,还是稻草上,那是技术问题。因为经验不足,配组不当,使优势表现在稻草上了。我们可以通过改进技术,选择优良品种,使其发挥在稻谷上,这是完全做得到的。”
袁隆平的观点也得到了当时农科院领导的支持,使杂交水稻试验得以继续下去,最终取得了举世瞩目的成就。“马克思有句名言:‘在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。’我的体会是,只要大方向是对的,就应该有百折不挠的精神,才有希望取得最后的成功。”袁隆平表示。
成功的秘诀是知识汗水灵感机遇
“经常有人问我成功的‘秘诀’是什么?其实谈不上什么秘诀,我的体会是‘知识、汗水、灵感、机遇’这八个字。”袁隆平说。
袁隆平认为,知识是创新的基础。在知识方面,不一定要是博古通今的学问家,但除了要对自己从事的专业很熟悉外,还应掌握一些相关领域的知识,以开阔视野。要了解最新发展动态,并具备能够阅读外文资料的能力。他赞成标新立异,但要避免盲目性,以免钻牛角尖,走进死胡同。
“其次,要脚踏实地地苦干。任何一项科研成果都来自于深入细致的实干、苦干。我培养学生,第一要求就是要下试验田,这是起码的。书本知识和电脑技术都很重要,但是书本上种不出水稻,电脑里也种不出水稻来。”袁隆平说。
有了知识和苦干,袁隆平认为灵感也必不可少。在他看来灵感是知识、经验、思索和孜孜追求综合在一起的升华产物,它往往在外来因素刺激下突然产生,灵感在科学研究与艺术创作中,具有几乎相等的重要作用。袁隆平列举当年发现“鹤立鸡群”的稻株的例子,“忽然”间产生它是“天然杂交稻”念头,就是一种灵感。但这灵感是我多年来不停地搜索和思考的结果。如果没有思考,这高的高、矮的矮的“特殊”稻株就只会被认作是一堆废品。
有人认为袁隆平的发现只是靠运气。“依我看,这里有运气的成分,但绝对不是只靠运气。机遇偏爱有准备的头脑。要做个有心人,还要有专业知识储备,这样才能慧眼识珠。否则‘即使身在宝山,也不见得能够识得出。’”袁隆平表示。(王菡娟)