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创新是袁隆平学术思想的灵魂
谢长江

  袁隆平院士是国内外著名农学家。他不仅开创了杂交水稻研究事业,被誉为“杂交水稻之父”,而且在学术思想上独树一帜,有人称之为“袁隆平思路”,即袁隆平学术思想。其中最为可贵的是它的创新精神。60年代,他敢于创新,开创了杂交水稻研究新领域;70年代,他善于创新,实现了杂交水稻“三系”配套;80年代以来,他坚持不断创新,两系法品种间杂交稻培育成功并应用于生产,两系法亚种间超高产杂交稻将获成功,不断攀登着杂交水稻研究与应用的新高峰。创新击败了饥饿,创新再造了辉煌。创新精神是袁隆平学术思想的灵魂。

  敢于创新  开创杂交水稻研究新领域

   

  1953年,袁隆平从西南农学院农学系毕业,分配到湖南省安江农校教书。当时受政治上“一边倒”的影响,前苏联米丘林、李森科遗传学说在中国盛行,他曾经是这一学说的虔诚信徒,按照其进行教学和科学试验:搞了多种作物的无性杂交,想在米丘林、李森科关于无性杂交、嫁接培养、环境影响等理论的指导下,培育出一批有价值的农作物新品种。诸如把西瓜嫁接在南瓜上,把西红柿嫁接在马铃薯上等等。经过多年试验,袁隆平对自己的“无性杂交”研究提出了疑问。心想:搞了多年的这些试验,尽管嫁接的当年也结出一些奇花异果,但从遗传学角度考察,却没有丝毫意义,因为这些变异不能遗传给后代。

  到了20世纪60年代,被孟德尔、摩尔根遗传理论紧紧吸引的袁隆平,在进行人工杂交培育水稻新品种的科学试验中,有三件事对他启发、鼓舞特别大:一是自己早年在进行水稻品种间杂交时,杂种第一代有杂种优势现象;二是1960年发现的“天然杂交稻”株,表现了明显的杂种优势;三是糯稻田中的“公禾”就是天然的籼粳杂种,都表现出杂种优势。

  由于这些现象的启发,再联想到玉米、高梁等作物的杂种优势已成功地应用于生产实践,促使袁隆平萌发利用水稻杂种优势来提高产量的设想。

  研究中最为艰难的是“文革”初期。那个时候研究刚刚开始,有人说,袁隆平是异想天开,“癞蛤蟆想吃天鹅肉”!这丝毫不奇怪,因为世界上凡搞创新的人,都是要脱离常规的,当时不能被常人所理解。袁隆平的这一设想与当时学术界流行的观点大相径庭。经典遗传学称:稻、麦等自花授粉作物,杂交一般不表现为优势。因此,当袁隆平1964年提出搞杂交水稻研究课题时,在学术界引起了争论。当时学术界的权威认为:水稻是自花授粉作物,经过长期的自然选择和人工选择,许多不良的因子已经被淘汰,积累下来的多是优良的因子,所以自交不会退化,杂交也不会产生优势,搞水稻杂交没有前途,甚至说研究杂交水稻是对遗传学的无知。

  面对这些反对意见,特别是来自国内学术权威们的反对意见,袁隆平不得不再三慎重考虑:究竟是自己的设想不科学,还是经典遗传学上的个别观点有待实践进行再检验?杂交水稻这道研究课题,到底有没有前途?

  袁隆平正处在十字路口,面前摆着两条截然不同的路:一条是迷信“学术权威”,因循守旧,放弃自己艰辛探索了多年才选定的崭新课题;另一条是破除迷信,敢于创新,坚信“实践”权威,走前人没有走过的路,开创杂交水稻研究新领域。

  “初生之犊不怕虎”。当时作为青年教师的袁隆平,毫不犹豫地选择了创新之路:坚信杂交水稻研究大有前途,坚持试验,坚韧不拔,义无返顾,毫不动摇。

  袁隆平终于踏上了前人没有走过的路,拉开了杂交水稻研究的序幕!

  首先,要在自然界找到水稻的天然雄性不育株,作为培育不育系的起点。从1964年到1965年连续两年的稻谷扬花期(6~7月),他寻觅在安江农校实习农场和附近生产队的稻田里,前后共检查了14000多个稻穗,分别在洞庭早籼、南特号、早粳4号、胜利籼等4个水稻品种中,找到了6株雄性不育的植株。成熟时,分别采收自然授粉的第一代雄性不育材料的种子。经过两个春秋的试验,对水稻雄性不育材料有了较多的感性认识,他把获得的科学数据进行分析整理,撰写出首篇重要论文《水稻的雄性不孕性》发表在中国科学院出版的权威杂志《科学通报》上。论文第一句就开宗明义地肯定:“水稻具有杂种优势现象,尤以籼粳杂种更为突出。”接着指出:“要想利用水稻杂种优势,首推利用雄性不育性。”经过对雄性不育材料的观察,论文最后满怀信心地得出结论:“通过进一步选育,可从中获得雄性不育系、保持系及恢复系,用作水稻杂种优势育种的材料。”

  这篇重要论文的发表,标志着在国内首开了杂交水稻研究的先河,这不仅仅是一个普通意义上的水稻育种课题的选定,而是开创了一个具有创新意义的研究领域。

  温故知新。回顾33年前他发表的首篇论文,是袁隆平学术思想宝库的奠基之作,是从观念上敢于创新,即思维创新,破“自花授粉作物没有杂种优势”的传统观念之作,是杂交水稻这项世纪发明的奠基石。

  善于创新  实现杂交水稻“三系”配套

   

  从1964年袁隆平发现首株雄性不育株作为研究杂交稻的起点,到1970年已整整6年了。他带领助手先后用1000多个品种,做了3000多个组合的试验,没有培育出一个不育株率和不育度都达到100%的雄性不育系来。而这又是杂交稻研究中一个必须解决的首要难题。

  袁隆平的研究已经历了“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路”、“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴”的艰难境界。怎样才能突破6年来的徘徊,跨入新的更高境界呢?

  袁隆平在苦苦思索:难道是由于试验材料的局限吗?当他就此联想到遗传学中关于杂交亲本亲缘关系远近对杂交后代影响的有关理论,使他得到很大启发。回顾6年来的所有试验材料,尽管品种数量逾千,但都系栽培稻品种,从地理环境到生物学特性,其亲缘关系都还是比较近的。倘若我再把杂交材料的亲缘关系尽量拉大,用一种远缘的野生稻与栽培稻进行杂交,效果可能会更好些?

  于是他迅速调整了研究方案,在试验材料的选择上进行大胆创新,跳出栽培稻的小圈子,提出了用“远缘的野生稻与栽培稻进行杂交”的新设想,以求创造新的不育材料,达到突破徘徊局面的目的。

  一种创新的构想、崭新的希望从袁隆平脑海中涌现出来:寻找野生稻!

  他把这个想法告诉了助手,并详细向他们讲解野生稻的发源地、特征特性以及走远缘杂交道路的道理。

  1970年9月,袁隆平带领助手李必湖、尹华奇来到了海南崖县南红农场,继续进行研究试验,向该场技术员与工人调查野生稻的分布情况,得到了他们的大力支持。11月23日上午,该场技术员冯克珊带李必湖来到南红农场与三亚机场公路的铁路桥边一水坑洼地中,找到了一片约200平方米的普通野生稻。因当时正值野生稻开花之际,生殖性状极易识别,加之李必湖对水稻雄性不育株有很深的感性知识,就在他们要采集野生稻资源的群体中,他们发现了3个雄花异常的野生稻穗。他们惊喜交加,连根拔起,将它搬回试验基地。分别采集3个稻穗上尚未开放的小花数朵,置于100倍显微镜下检查,看到含有大量各种不规则形状的典败花粉粒。导师袁隆平经过仔细观察,反复辨认,高兴得激动地喊起来:“妙!妙!野生稻!这是一株千真万确的雄花败育的天然野生稻啊!”袁隆平当即为它命名为“野败”。

  “野败”是袁隆平开创的杂交稻研究经历了6年徘徊之后,从育种材料方面善于创新,果断地跳出栽培稻研究的小圈子,向远缘的野生稻寻找新的育种材料这一新的思想指导下出现的奇迹!

  1971年春,袁隆平无偿奉献出来的珍贵“野败”材料,已成为全国农业科学工作者共同战斗的连心纽带,在很短的时间内,来自全国18个科研单位的逾百名科研人员,使用上千个品种,与“野败”进行了上万个组合的回交转育,社会主义大协作大大加快了杂交水稻研究的进程。湖南袁隆平、周坤炉等育出了“二九南1号”、“威20”不育系和保持系;江西颜龙安等培育出了“珍汕97”不育系和保持系;福建杨聚宝等育出了“威41”不育系和保持系。

  1972年,袁隆平在《利用“野败”选育水稻不育系的进展》一文中写道:“用以前的材料与方法,采用筛选法和人工制造法,是很难获得保持系的,至少我们感到前景渺茫。惟‘野败’表现与其他不育材料不同,真是异军突起,别开生面,给试验带来很大的起色。”

  1972年3月,杂交稻被国家科委列为全国重点科研项目,组织全国大协作攻关。随后,由中国农科院与湖南省农科院牵头,成立了全国性的科研协作组。同年9月,在湖南长沙召开了第一次全国杂交水稻科研协作会,形成了全国范围的攻关协作网。

  1973年,在突破了“不育系”和“保持系”的基础上,广大科技人员广泛选用长江流域、华南、东南亚、非洲、美洲、欧洲等地的1000多个品种,进行测交筛选,找到了100多个具有恢复能力的品种。袁隆平、张先程等率先在东南亚品种中,找到了一批优势强、花药发达、花粉量多、恢复度在90%的“恢复系”。同年10月,袁隆平在中国苏州召开的水稻科研会议上,发表了“利用野败育成三系的情况汇报”,正式宣告我国籼型杂交水稻“三系”配套成功。袁隆平率先育成第一个水稻雄性不育系二九南1号、第一个强优组合南优2号。用事实打破了当时流传的所谓“三系三系,三代人也搞不成器”的悲观论调。

  袁隆平的愿望终于实现了。杂交水稻“三系”配套成功,饱含着国内许多科研工作者的智慧和辛劳,浸透着袁隆平这位杂交水稻研究与应用的总设计师和攻关主将10多年来的心血和汗水,也是袁隆平学术思想宝库中善于创新,特别是从育种材料上善于创新的丰硕成果。

  不断创新  不断攀登杂交水稻研究新高峰

   

  靠创新实现了“三系”配套的袁隆平,非常重视理论升华。他紧密联系育种科研实践,随着研究的不断深入发展,不断撰写出富有创新、探索意义的系列论文。1977年发表的《杂交水稻培育的实践和理论》,是继《水稻的雄性不孕性》后的又一篇重要论文。尔后,他为首编著的中国第一部《杂交水稻育种栽培学》,系统地全面地总结了杂交水稻育种与栽培的宝贵经验,深刻阐述了杂交水稻育种与栽培中的重大实践和理论问题,对于杂交水稻的进一步发展,扩大“三系杂交稻”的成果,起到了巨大的推动和指导作用。

  杂交水稻“三系”配套成功和广泛应用于生产,产生了巨大的经济效益和深远影响。因此,也引起了党和国家,乃至世界的高度关注。在全国大推广5年后的1981年6月,杂交水稻这项发明,获建国以来国家第一个特等发明奖,袁隆平为第一授予人。同年6月27日中共中央十一届六中全会通过的《关于建国以来党的若干历史问题的决议》中,把籼型杂交水稻的育成和推广与氢弹试验和人造卫星发射回收的成功,并列为我国科学技术取得的一批重要成就。1982年袁隆平出席菲律宾国际水稻研究所召开的科研会议上,获“杂交水稻之父”的殊荣;1992年9月,中共湖南省委、省人民政府授予袁隆平“功勋科学家”荣誉称号;1995年1月,获首届何梁何利基金生物学奖;1995年5月,遴选为中国工程院院士。在国际上,近10多年来连获8次国际科学大奖。并先后当选为湖南省农科院名誉院长、省政协副主席、省科协副主席、全国先进科技工作者、全国劳动模范、全国人大代表、全国政协常委、全国科协常委等职务。

  袁隆平并没有沉醉于如此众多的荣誉与奖励之中,而是始终如一地追恋着杂交水稻研究事业的不断深入发展。在庆贺杂交稻培育成功并在全国获得巨大效益的赞扬声中,是袁隆平第一个对杂交稻“一分为二”,在会议上公开声称现阶段培育的杂交稻也有缺点,他概括为“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。看到它的不足,就是看到它还蕴藏着巨大的增产潜力,并在尔后的科研实践中,组织助手和同行从育种与栽培两个方面,不断予以解决。

  科学研究永无止境。袁隆平认为,杂交水稻研究方兴未艾,当前仍处初级阶段,它的发展前景十分广阔。袁隆平凭着他的不断创新精神,在理论上又进行着新的探索。

  1985年以来,他认真总结了国内外近100年来农作物育种的历史和“三系”杂交稻研究应用以来的丰富经验,特别是80年代以来,由于广亲和基因和光(温)敏核不育基因的相继发现和研究,为袁隆平孕育和形成杂交水稻育种新的战略设想奠定了基础。

  1987年,具有里程碑意义的重要论文《杂交水稻育种的战略设想》发表了。这是杂交水稻育种研究上新的战略设想。论文高瞻远瞩地、科学地把杂交水稻育种分为互相衔接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,到两系法为主的籼粳亚种间杂种优势利用,再到一系法为主的远缘杂种优势利用。

  经过10多年来的科研实验检验,证明袁隆平关于杂交水稻育种的战略设想理论是完全正确的。从学术思想而言,袁隆平这时已登上了新的更高境界。“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处”。他关于杂交水稻育种的战略设想很快得到国内外同行的一致公认,并已成为我国杂交水稻育种界的指导思想,有人称新的战略设想为“袁隆平思路”,亦即袁隆平学术思想的重要组成部分。1987年他主持的“两系法亚种间杂种优势利用”研究课题,通过了国家“863”高科技计划生物技术领域的论证,正式立项开展研究,袁隆平担任国家“863”计划“863-101-01”专题责任专家。

  在袁隆平新的战略设想指引下,李必湖的助手邓华凤于1987年在安江农校发现并育成“安农S-1”光温敏不育系,1988年通过省级鉴定。这一新成果为袁隆平提出的从“三系法”过渡到“两系法”开拓了新局面,为杂交稻研究提供了一个新的优良种质资源;1991年,袁隆平院士的助手罗孝和研究员等选育的培矮64S通过了省级鉴定,为两系杂交稻的育成和推广应用打下了基础,也为两系亚种间杂种优势利用铺平了道路,已被全国10多个省(区)用来配制强优组合,现为全国应用面积最广的两用核不育系;而且很快选育出全国第一个通过省级审定的两系杂交稻先锋组合培两优特青。据此,袁隆平院士在1995年秋季召开的全国两系杂交稻现场会议上宣告:我国两系杂交稻研究基本成功,可逐步应用于生产。

  1997年9月,袁隆平院士发起并主持的“农作物两系法杂种优势利用国际学术讨论会”在长沙隆重举行,国内外近100名专家学者进行了学术交流与探讨。继两系杂交水稻问世后,两系小麦、两系棉花、两系油菜、两系高粱等都相继研究并获成功。会议一致认为:袁隆平院士的“战略设想”不仅指引了杂交水稻研究的正确方向,而且对其他作物育种产生了深远影响,两系法杂种优势利用是20世纪农作物育种方法上的一次重大变革。

  两系杂交稻的培育成功,被中国科学院、中国工程院院士评为1996年全国10大科技新闻,并位居榜首。

  1996年,我国农业部设立了中国超级稻攻关项目。1997年,袁隆平院士坚持不断创新,又发表了《杂交水稻超高产育种》的重要论文,对于培育超级杂交稻具有重大的指导意义,在国际上再一次引起了强烈反响。1999年6月在天津召开的中国沿海农业现代化国际研讨会上,袁隆平院士在会上发言:由于采取了形态改良与杂种优势利用有机结合的技术路线,中国在培育超级稻方面已走在世界前列。经过我国许多科学家10多年的协作研究,目前技术上的难题已基本解决。去年在江苏、湖南等地多点试验,其产量比品种间杂交稻高2~3成,每公顷产量都在12000公斤以上。今年又安排了26个6.7公顷示范片。他预计,亚种间超级杂交稻将在3年内应用于生产,并将在21世纪初在大面积生产中发挥巨大的增产作用。以年种植面积1330万公顷、每公顷增产1500公斤计算,每年能增加200亿公斤粮食,相当于我国一个中等产粮省的全年总产量。

  从1986年起至今,杂交水稻研究与应用又经历了不寻常的14个春秋,在“三系”杂交稻继续发挥增产作用的同时,1995年两系品种间杂交稻培育成功并推广应用;现在两系亚种间超高产杂交稻又将获成功,将发挥更大的增产作用。

  江泽民总书记在党中央、国务院最近召开的全国技术创新大会上发表重要讲话,强调全党同志和全国各族人民都要牢记,全面实施科教兴国战略,大力推动科技进步,加强科技创新,是事关祖国富强和民族振兴的大事。

  杂交水稻首先在中国研究成功,并迅速大面积推广应用,取得举世瞩目的巨大成绩,原因是多方面的。若从科学研究中的学术思想而言,则是袁隆平学术思想宝库中,坚持不断创新,特别是从育种材料与育种方法两个方面的有机结合上进行不断创新,不断形成新的思路、新的理论和新的技术路线,以指导科研实践,不断攀登杂交水稻研究新高峰的结果,也是30多年来中国杂交水稻研究与应用领域不断领先世界的最重要的原因之一。

版权所有:湖南图书馆 2016年8月