为什么杂交水稻会诞生在中国?

作者：田不野

吃饱肚子不是难事，难的是让所有人一辈子吃饱肚子。

当我们纵观人类人口的增长曲线的时候，就会发现人类人口并不是直线上升的，而是在经历了几千年的缓慢上升后突然跃起。这个跃迁的拐点距离现在并不远，现在老人家大多还有饥寒交迫的回忆。

让更多的人可以吃饱饭，依靠的是二十世纪农业绿色革命的四大进展，它们分别是杂交育种，化学肥料，灌溉设施，以及农业机械化。其中杂交育种的祖师爷得从1863年发现遗传规律的孟德尔算起。大概100年后，袁隆平院士提出三系法杂交水稻育种，和孟祖师的豌豆杂交原理可谓一脉相承。

孟祖师的豌豆和袁院士的水稻都是严格的自花授粉植物。严格自我授粉植物的花朵里拥有雌雄配子（相当于动物的精子和卵子），而且在花骨朵的时候就完成了授粉，花瓣的物理保护让这些植物很少有异花授粉的机会。自然界里自花授粉的植物并不多，这种特殊的性质让植物的性状能更加稳定遗传的同时，也给育种带来了很大的困难。

为自花授粉植物做杂交的过程就是一个精准的外科手术，需要在花将开未开之时，不轻不重移除花瓣，不多不少摘出花蕾，小小心心扑上花粉，稳稳当当做好包扎，安安静静祈祷结实。当我读博士的时候，曾经尝试过给一种豆科植物百脉根做杂交，结果无一成功。孟祖师选择豌豆做杂交实验的原因之一，就是因为豌豆花足够大，容易执行杂交操作，是一种很好的杂交实验材料。而水稻的花非常小，小到别说用镊子操作，连观察都需要使用放大镜。常规手段为水稻做杂交几乎是不可能的事情。但是没有杂交，就没有办法大规模培育水稻新品种。袁院士就是为水稻育种“造轮子”的人，三系法的提出和建立让水稻新品种的培育一日千里。

很难想象如果水稻育种的技术是在国外被开发出来，会是怎么一个结果。粮袋子被别人抓在手心肯定不会好受，幸好这几乎是不可能的事情。三系法的诞生也离不开天时地利人和。天时是当时植物遗传的理论基本上已经成熟，从理论上说杂交水稻肯定能成功；人和自然是因为我国以袁隆平为代表的无数农业育种人的努力。而地利的因素，让杂交水稻必然在中国才能成功。

袁院士籍贯江西、生在北京、工作在湖南，但是发现第一株野生稻雄性败育株的地方，却是在海南三亚南红农场附近的沼泽地里面。看好了，不是在农场里面，是在农场附近的沼泽地。为什么在海南南红农场边的沼泽地里能发现这么宝贵的育种材料，这就是我们的地利了。

地利是因为中国是所有水稻的祖先，不管是粳稻籼稻等栽培稻，还是各种野生稻，祖先都在中国。作为水稻的发源地，我国具有非常丰富的水稻品种多样性，南起海南三亚，北到江西东乡，东至台湾桃园，西抵云南盈江，在南方大地上野生稻和栽培稻交错生长田间和湿地中。尽管随着农业的发展，水稻的种植地已经扩展到整个地球，但是只有在中国，才能发现如此多样化野生稻品种。这些品种中包括了难以预计的水稻育种资源，也是中国杂交水稻可以成功的基石。袁院士离世之日，正好是国际生物多样性日，不知是否是冥冥中自有天意。

如果说杂交水稻是我们的火箭，那遍布荒野的野生稻就是造火箭用的生铁，虽然不值钱，但不可或缺。网上曾经有份著名的公开信，三农专家李昌平写给育种专家袁隆平的，期望有更多的研究从杂交稻转移到常规稻。其实，每一个育种专家都知道，没有这些在历史过程中逐渐积累下来的野生稻和栽培稻品种，也不可能有现在的杂交水稻，更不可能有未来更好的杂交水稻。

保存更多的水稻多样性不仅是三农专家，也是育种专家的心愿。然而，优胜劣汰是大势所趋，哪个农民都不希望自己土地上稻穗低垂、金黄一片，朴素的种植理念造成越来越多的地方品种被舍弃，用来种植的作物品种逐渐单一化。种植品单一化是一个双刃剑。一方面，单一化的品种种植让农业管理更加简单高效，让农业可以年年增产；另一方面，单一化让农业生产变得脆弱，一旦爆发病虫害或者环境灾害，容易大规模减产。历史上曾经发生过的爱尔兰大饥荒，就是单一化土豆种植遇到枯萎病造成的。品种单一化不仅发生在水稻土豆上，还发生在玉米小麦，香蕉桔子，甚至肉鸡奶牛上。

为了将来的育种也能有足够多样化的种子资源，解决方案有三种，一，把多样化保护在实验室，二，把多样性保护在农家，三，把多样性保护在荒野。我国目前收集了6万多份水稻品种资源，其中野生稻5000多种，这些都好好保存在实验室中。农民自身留种形成的水稻地方品种，具体数目难以考量，这是千百年来最传统的育种方式，但在新型水稻品种的压力下，农民留种越来越困难，越来越式微。

把多样性保护在荒野就是保护野生稻的原始生境。和实验室里稳定的保存体系相比，原始生境就是一个野生稻的动态保存系统，可以最大限度地维持野生稻的多样性。袁老最早发现野生稻的沼泽地不知道还在不在，如果在的话，那将是一个很恰当的野生稻资源保护地。我国目前仅有的野生稻原位保护地，建立在野生稻的分布北界江西东乡，不过仅仅保留了700平米的保护地。其他野生稻的繁殖地已经大量丧失。折中的方式是建立异地保护地，在广州和南宁分别有两个野生稻的园圃，总计大致有小10000平方米。

在袁院士等中国育种人的努力下，我们这一代人已经不用担心吃饱肚子的问题。但是现在的农业还存在着大量的问题，如何减少化肥的使用，如何应对气候变化，如何抵抗病虫害。这些问题不解决，饿肚子的事情在将来可能还会出现。谁也不知道将来是否会有一天，会有第二个年轻的袁隆平，在这些残留的野生稻中，找到让中国人可以世世代代不再饿肚子的新希望。

文章来源：本文经授权转载自公众号“西浦陈正研究组”。