雜交水稻口感不佳,面臨推廣困境?袁隆平和雜交水稻的貢獻大在哪
我國雜交水稻育種領域的核心人物,我國“三系法雜交水稻”的開拓者,“兩系法雜交水稻”技術突破的領軍人物,袁隆平院士在2021年5月22日13時07分與世長辭,享年91歲。
作爲全國人民家喻戶曉的模範科技工作者,共和國勳章的獲得者,國家技術發明獎特等獎、國家最高科學技術獎、國家科學技術進步特等獎的獲獎者,袁隆平院士的逝世,引發了全國人民的哀思。但是,在這之中也充斥着一些不和諧的聲音,激起了網友們的聲討。
雜交水稻的技術原理與早期嘗試
“雜種優勢”(雜交水稻的理論基礎)是指兩個不同品種或者品系的親本,雜交後產生的子一代會同時具有父本和母本的優點,還能在活力、長勢、繁殖力、抗逆性、果實數量和品質以及抗病性等方面優於親本。兩個親本純度越高、親緣關係越遠,雜種後代的優勢也就越明顯。
對於水稻而言有點特殊,因爲水稻是雌雄同株、自花授粉。通俗地講,就是在同一株水稻上,既有雄蕊又有雌蕊。只要開花,雄蕊的花粉就會直接傳遞給雌蕊,從而完成授粉。這樣一來,要想對水稻進行雜交,就只剩兩個方法:人工去除雄蕊或者利用自然產生的雄性不育株。雄性不育株是指雄蕊退化不能傳粉,但是雌蕊可以正常授粉的植株。
水稻的花蕊結構
雄性不育系俗稱“稻母”,因爲不能自花授粉,只能靠別的植株提供花粉產生雜交後代。保持系是爲不育系提供花粉的正常水稻,它能使不育系得以繼續繁殖,並且繼續保持後代的不育性,也就是俗稱的“稻父”。恢復系也是正常的品種,用於給不育系提供花粉,但是它與不育系繁殖的後代又能恢復正常的自花授粉功能。
如果恢復系與不育系的雜交品種有優勢,那麼就可以用於生產。採用不育系-保持系-恢復系進行育種的,稱爲“三系法”。如果保持系會因爲環境變化,而分別表現不育和可育性狀,就能省略掉恢復系,這就是“兩系法”。
中國雜交水稻的探路者丁潁院士
早在1926年,後來成爲中國科學院學部委員(1955年)的丁穎,就通過人工去除雄株的方法,進行過水稻雜交,取得了一些成果,但是未能推廣到生產中。
同樣,在1926年美國農學家發現了野生水稻中存在的雄性不育株,於是這誕生了基於雄性不育株的水稻雜交技術路線。1947年美國農學家希爾斯(E.R Sears)提出“三型學說”,1956年美國農學家愛德華森(J.R Edwardson)提出“二型學說”,這兩種學說後來成爲了雜交育種的理論基礎。
首先驗證“三系法”水稻雜交技術的是日本科學家新城長友。他在1968年成功實現了基於“三系法”的雜交,但是並沒有實現可用於生產的育種。
美國農學家亨利·比謝爾
在西方學術界,公認的“雜交水稻之父”是來自國際水稻研究所的美國農學家亨利·比謝爾(1906.09.21~2006.12.13)。他在1963年利用我國臺灣省的低腳烏尖與皮泰雜交,於1966年培育出了半矮化品種IR-8“奇蹟稻”,試驗田產量較非雜交品種提高70%以上。後來他憑藉此項成就,在1996年獲得世界糧食獎。
然而可惜的是,亨利·比謝爾的成果在進入推廣後,卻沒有取得預想中的成績。在菲律賓的推廣試驗,大田產量在330~400公斤。
第一次突破——矮杆秈稻
我國的雜交水稻育種,在歷史上有三次重大技術突破,分別是1959年的雜交矮化育種,1973年的三系法雜交育種和1985年的兩系法雜交育種。
全世界真正第一個實用化的雜交水稻品種,其實是1959年我國廣東省農業科學院黃耀祥(1916.08.17-2004.02.22,1995年當選中國工程院院士)帶領的團隊完成的。從1955年起,他們使用性狀較好的“矮仔粘-4號”與當時生產上廣泛使用的“廣場13”雜交,歷時4年培育出我國第一個矮杆秈稻品種“廣場矮”。在1961年,又研製出早秈中熟品種“珍珠矮”,1964年又研製出早秈早熟品種“廣解9號”,之後再加上晚熟品種“廣二矮”、“廣秋矮”,共同構成了矮桿品種全配套。
黃耀祥院士在工作中
在我國華南地區,颱風導致的倒伏問題是威脅稻穀生產的主要因素之一。矮杆稻的最大優勢就是抗倒伏。在1959年的試種中,“廣場矮”顯著增產。六十年代初,該品種在我國南方廣泛引種推廣,種植面積很快超過1000萬畝。
到了六十年代中期,廣東省基本實現了早稻品種矮稈化,大田平均畝產由過去的250公斤左右提高到350至400公斤,一舉改變了廣東省早稻低產的面貌。
與此同時,矮稈水稻迅速在我國南方推廣,至1965年全國矮稈品種植面積達到2400多萬畝,每畝產增產50公斤以上。
1964年,浙江省溫州專區(現溫州市)早秈稻“廣場矮”晚季栽培共2.7萬畝,普遍獲得大幅度的增產。根據全區6個縣(市)的556個生產單位統計,總計播種的8156.2畝平均產量達到626.6市斤/畝,比當時的常規晚稻品種增產31.2%,其中的最高記錄來自溫州市白象公社白一大隊第十二生產隊,他們種植的9.1畝“廣場矮6號”,平均單產達955.2市斤/畝。這表明“廣場矮”系列具有很好的氣候適應性。
70年代中期,矮稈品種在全國年種植面積高達1.5億畝。從1977年開始在廣西欽州地區試種的“桂朝2號”,綜合平均畝產928.4市斤比1973年研製的“汕優2號”增產1.18%;1983年獲批推廣的“廣陸矮4號”在長江流域的雙季稻區大範圍推廣種植,累計種植面積之大、利用時間之長,爲矮稈品種之最。
2019年6月30日,農業農村部正式發佈消息,“我國矮化水稻種植已基本實現全覆蓋。”自1959年成功培育出第一個矮稈秈稻品種以來,至今全國累計推廣矮稈秈稻良種175億畝以上,在高杆品種基礎上增產稻穀累計達1.75萬億公斤。
毫不誇張的講,“廣場矮”是世界上第一個實現大範圍種植的雜交水稻,在實際生產應用中,主要技術指標無可爭議的超過了IR-8“奇蹟稻”。然而遺憾的是,因爲當時的新中國遭受西方帝國主義封鎖,傲慢的西方學界至今也沒有承認我國的這一首創成果。
第二次突破——三系雜交水稻
袁隆平在1966年4月在《科學通報》上發表了論文《水稻的雄性不育性》,這正式拉開了“三系法”培育雜交水稻的序幕。
1967年4月,袁隆平起草“安江農校水稻雄性不孕系選育計劃”,呈報省科委與黔陽地區科委。6月,由袁隆平、李必湖、尹華奇組成的黔陽地區農校(安江農校改名)水稻雄性不育科研小組正式成立。
1970年11月23日上午,李必湖與海南崖縣(今三亞市)南紅農場的技術員馮克珊,在離農場不遠的一片沼澤地裡的野生稻中,成功地尋找到了一株野生的雄花敗育株。
他們對這棵野生稻進行了精心培育。來年開春,野生稻分孽後,他們把它分爲48株。他們整天吃住在田邊,等候着稻花的開放。每開一朵花,就授一次粉,一共花了4天時間給63朵花授完了粉。最後,他們艱難地收穫了少量種子。袁隆平給它取名爲“野敗”。
袁隆平(左一)與助手李必湖(左三)
袁隆平團隊隨後使用當時廣泛使用的“廣場矮”、“京引66”等品種測交,發現其對“野敗”不育株有保持能力,這就爲培育水稻不育系和隨後的“三系”配套打開了突破口。
當時,雜交水稻的育種是一個羣衆性的科研運動。時任湖南省革委會主任的華國鋒同志,對雜交水稻的科研工作高度重視,並做出指示:“要將雄性不育系的材料,拿到羣衆中去搞”,還要求有關地市和部門大力支持。因爲當時的主攻方向是秈稻的雜交,這是我國南方的主力稻種。所以,湖北、江西、福建、廣西、廣東等多個省份的農業技術人員都與袁隆平團隊一道參與聯合攻關。
袁隆平將在海南育成的“野敗”種子分發給了各省的團隊。然而,當“野敗”被帶回湖南後,卻發生了意外——稻子一直沒能出穗——而其他省份的團隊也相繼遇到這個難題。
顏龍安院士
最終在1972年,時任江西省萍鄉市農科所技術員的顏龍安,第一個培育出野敗秈型不育系與同型保持系“二九矮1號”,並向全國提供稻種。顏龍安院士後來回憶,當時之所以能取得成功,是因爲進行了遮光處理——“野敗”是感光性稻種——三亞的緯度比萍鄉低,夏季日照時間更短,所以需要遮光。
但是,獲得不育系與保持系還不算成功。“三系法”還差恢復系配套。爲了儘快完成三系配套,在湖南省革委會和農業部的協調下,全國轟轟烈烈掀起了雜交水稻“恢復系”攻關。當時,全國各地許多農業科研機構、農場、良種場、公社、生產隊、大專院校都參與其中,各省成立了雜交水稻科研協作組,形成了一個全國範圍的大協作網,在超過1000個品種裡,篩選出100多個具有恢復能力的品種,分別進行大田試驗。
三系雜交水稻的功臣之一張先程
1973年,廣西農學院教員張先程(1938~2014)帶領的團隊,在從東南亞引進品種中,發現了強恢復系IR24——結實率在90%以上——補上了雜交水稻配套的最後一環。
同年,顏龍安課題小組又通過“珍汕97A”和IR24雜交,培育出強優勢組合秈型三系雜交水稻——汕優2號——成爲我國首個大面積推廣種植的雜交水稻。
袁隆平領銜的團隊在1974年也培育成功了“南優2號”品種,於1975年起在湖南洞庭湖地區大規模試種。與同類雜交稻品種相比,“南優2號”長勢最好,稻穗大米粒多,產量顯著提高。這裡還有一段鮮爲人知的故事。1974年底,袁隆平的父親病危。此時育種工作正處在關鍵時刻,身在海南的袁隆平選擇堅守,沒能見上親人最後一面。
然而,科研的道路並不是一帆風順。雖然“南優2號”創造了當時的高產紀錄,但是不抗稻瘟病。令人萬萬沒有想到的是,洞庭湖地區幾十萬畝水稻偏偏就遇到了,結果顆粒無收。更雪上加霜的是,八十年代稻瘟病在我國南方經常發生,這使得雜交水稻一時無人問津,數十萬斤的稻種積壓在倉庫裡。
謝安華院士
1981年,時任福建三明農科所研究生主任的謝華安帶領團隊,培育出了強恢復系“強恢63”,在與“珍汕97A”雜交後,繁殖出具有抗病性(稻瘟病)非常優秀的“汕優63”。這一信號徹底扭轉了雜交稻推廣難以爲繼的局面。著名水稻育種專家楊守仁曾說,“汕優63救了雜交水稻的命”。
“汕優63”成爲了國產雜交稻的明星產品,最高峰時期曾經佔據全國雜交稻種植面積的45%,累積種植面積佔雜交水稻主要品種的21%(2006年數據)。
第三次突破——兩系雜交水稻
1973年,時任沙湖原種場技術員的石明鬆,在“農墾58”大田的單季晚粳品種中,發現了“自然雄性不育株”。通過對不育株的測交和回交,他發現不育株的再生分櫱上能自交結實,這意味着其可育性與光照時長和氣溫有關。由此,他提出了“長日照高溫下制種,在短日照低溫下繁殖”的思路。這樣,就可以省去“三系法”中的恢復系,進行“兩系雜交”。又經過12年的培育,1985年10月“光敏感核不育水稻”成果通過農業部和農業科學院的技術鑑定。
“兩系法雜交育種”技術,育種時間短、成本低、資源利用率高,在省略了恢復系雜交後,水稻的可育性完全有自身的核基因控制,選育出優良品種的概率大幅提高。1987年,兩系法雜交水稻被立爲國家“863”計劃專題,代號101,袁隆平爲責任專家,主持全國16個單位聯合攻關。石明鬆與朱英國也在專家組成員之列。
然而不幸的是,1988年1月,時任仙桃市農技推廣中心副主任、湖北省光敏感核不育水稻研究中心主任的石明鬆在武昌參加學術會議期間,因招待所電熱水器電線接反,洗澡時意外觸電身亡,年僅50歲。
兩系法雜交水稻先驅的石明鬆
在石明鬆不幸去世後,袁隆平團隊繼承遺志,接手了“兩系法雜交水稻”的科研項目。1995年“兩系法雜交稻”取得了成功,一般比同熟期的“三系雜交稻”增產5%~10%,並且米質較好。這是真正意義上的全部自主知識產權。袁隆平的學生羅孝和在“兩系法”雜交水稻的研發中功勳卓著,他與團隊合作培育出的“兩優培九”(LYP-9)、“培優特三矮”取得了很大成功。
“Y兩優”系列是兩系法雜交水稻的主力品種之一。在2015年,通過第三屆國家農作物品種審定委員會第六次會議審定的“Y兩優900”,實現了平均畝產逾600公斤的目標,被評定爲“超級稻”。2019年3月,“Y兩優957”通過農業農村部組織的多地推薦和專家評審,成爲當年度的“超級稻”之一。該品種全部米質指標達國標二級優質米以上,米飯口感非常好,並且具有很高的抗倒伏性能。“Y兩優957”在2016年9月9日,在湖南省邵陽市隆回縣113.2畝示範田進行的現場測產中,取得平均畝產1000.5公斤的佳績;在2019年安徽省滁州市的田間現場實打驗收中,在800餘畝大田中,取得了平均畝產1860市斤的成績。
雜交稻的困惑現實
我國的雜交水稻播種面積自1976年開始推廣後一直穩步提升,到1993年達到巔峰。之後長期震盪徘徊,並在1999年後出現下降的趨勢。
完全自主知識產權的雜交水稻,一度是我國農業走出國門的先鋒。種用稻穀曾是我國最具競爭優勢的農業出口產品。早在1980年,美國環球種子公司就從我國引進了雜交水稻技術。從90年代初開始,越南、菲律賓、印度尼西亞、孟加拉國等東南亞和南亞也大量引進我國雜交水稻品種。但是,自2010年以來,我國對東南亞出口的雜交水稻稻種也呈現下降趨勢。
我國雜交水稻種植面積和佔比的走勢
實際上,在1976年以前,矮化雜交水稻就已經開始推廣了。1974年,“珍珠矮11”和“農虎6號”兩個雜交矮化品種的水稻,合計播種面積就有317.73萬公頃。再加上當時已經在廣泛使用的“廣場矮”、“珍珠矮”、“廣路矮4號”、“二九青”、“先鋒1號”等其他雜交矮化品種,總計種植面積約1000萬公頃,已經佔到了四分之一。
實事求是地講,雜交水稻在1995年至2010年間,無可爭議的佔據了我國水稻種植面積的半壁江山。爲我國確保糧食安全和人民生活水平的提高,作出了不可磨滅的貢獻。當然,雜交水稻的單產優勢並不絕對,同一個品種在不同地方的表現也不盡一樣。比如,袁隆平團隊2006年研製成功的“兩優0293”和2013年研製成功的“Y兩優2號”,就都遇到過種種問題。
“Y兩優2號”在湖南的單位產量爲587.1公斤/畝,但是在2012年廣東省韶關市的品種審定中,單位產量下降到456.4公斤/畝。其實,這個問題很有普遍性。雖然在2016年開始,我國已經出現了畝產超過1噸的試驗田,甚至在一些地方的大田中也創造了記錄。自2012年起,全國(不含港澳臺地區)的水稻畝產始終徘徊在450~470公斤之間。隨着人口的增加,我們還是需要想方設法繼續提高糧單產。
深陷輿論風波的兩優0293
2014年,“兩優0293”在安徽省安慶、合肥、滁州、馬鞍山、淮南等六市發生的大面積減產、絕收。這次事件的受災面積超過萬畝,以至於在2015年9月2日,農業部發布公告,要求包括“兩優0293”在內的41個農作物品種即日停產,並在一年後停止推廣。
這個事件在技術層面上,不能苛責研製團隊。事後調查顯示,自2014年8月以來,安徽省天氣持續陰雨、寡照、氣溫低於常年同期,導致“兩優0293”水稻品種稻瘟病發生特別嚴重,造成大面積減產、部分田塊絕收。
早在2006年該產品進行鑑定時,農業部發布的第844號公告就明確的指出:“兩優0293”符合國家稻品種審定標準,通過審定。該品種產量高,但高感稻瘟病,米質一般,適宜在福建、江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江蘇的長江流域稻區(武陵山區除外)以及河南南部稻區的稻瘟病輕發區作一季中稻種植。所以說,2014年的減產事故不能徹底否定這個品種,在自2006年開始的推廣中,“兩優0293”的表現一直不錯。
發生稻瘟病的水稻植株
稻瘟病由真菌寄生引起,青灰色黴是病菌的分生孢子,病害的擴展靠分生孢子在空氣中傳播。病菌發育最適溫度爲25℃~28℃,適溫高溼,有雨、霧、露存在條件下有利於發病,因爲高溼有利分生孢子形成飛散和萌發。一旦高溼度持續達一晝夜以上,就極易導致病害流行。
抗病性缺陷一直是雜交水稻推廣的最大阻礙。水稻育種界公認評判品種好壞的基本原則是“高產、優質、多抗”,即產量高、品質優良、抗多種病蟲害。在糧食匱乏的時代,產量指標是首要的關切。當糧食問題的基本解決後,高品質和穩定產量就上升到主要地位。
我國幅員遼闊、氣候環境複雜的地理特點,決定了在農業育種領域,不可能全國一盤棋。因爲各地氣候、土壤、灌溉條件千差萬別,在農作物的培育上具有鮮明的地域特色。因此,在南方水稻主產區,使用的稻種還是以各省市的地方產品爲主。
在水稻領域,北方主要種植的粳稻。這個類別裡,雜交品種佔比2%以下,其餘全是常規品種。南方種植的秈稻,才以雜交水稻爲主力。
當前,我國的糧食總產量裡,稻米只佔三成出頭。以2018年爲例,當年我國水稻種植面積4.5億畝,總產量2.12億噸,佔到全國糧食總產量的32.22%,其中雜交稻在整個稻米的產量中佔比不到一半。
目前全國水稻種植面積中,常規稻佔2.45億畝,而雜交水稻佔2億畝。根據農業部統計數據,我國在2014年至2018年間,全國種植面積排名前十的稻種全部是常規稻,其中粳稻7種(龍粳31、寧粳4、綏粳14、綏粳18、南粳9108、龍粳39、龍粳43),秈稻3種(中嘉早17、黃華佔、湘早秈17)。
謝安華院士2008年在湖北隨州主持“黃華佔”現場驗收
我們選取同爲秈稻的常規品種,風靡全國十餘年“黃華佔”進行對比分析。該品種由廣東省農業科學院水稻研究所的周少川團隊選育而成,2005年通過廣東省審定,之後連續在湖南、湖北、廣西、海南、江西、浙江、安徽、河南、重慶、陝西省審定,是一個早、中、晚兼用的水稻品種,具有優異的抗病性、抗倒伏性,並且具有很強的再生能力。
在湖南華容的試驗中,“黃華佔”達到800公斤的畝產。而全國大田總體平均畝產達到500公斤,超過了“Y兩優2號”的大田產量。可見,在技術進步的帶動下,雜交稻相比常規稻已經沒有顯著的產量優勢。
其實,從2001年開始,隨着農業技術的進步,以兩季稻、三季稻、再生稻技術路線爲代表的常規水稻,在畝產上大幅度提升,已經達到甚至超過了不少雜交稻品種,而在口感上更好。所以常規稻的種植面積大幅攀升。
2020年,雜交水稻的制種面積持續下降,呈現出制種類型增加,而單一品種數量下降。同年,常規稻制種面積較2019年增加4%,繼續保持增長勢頭。到目前面臨的推廣困境不僅侷限於國內,在國際上同樣如此。
其中,越南的情況最具代表性。2010年以前,越南爲了保證糧食安全,大量進口我國的雜交稻品種,政府還對種植雜交稻的農戶予以補貼。但是,到了2010年以後,隨着羣衆生活的提高,對稻米的品質要求也隨之上升。雜交稻口感不如常規稻的劣勢開始顯現。隨着技術的進步,常規稻的產量也迅速提高,完全能滿足需求。越南本國最大的兩家種子公司,中央種子公司和太平種子公司生產的BC15、TBR225等品牌都能滿足本國需求。所以,越南的雜交水稻種植面積在2010年以後大幅度下跌,僅佔水稻總種植面積的5%左右,年均種子進口量從高峰時期的1.5萬噸下降到不足1萬噸。
不過,我們必須看到,正是國家層面的持續投入,使得我國的水稻育種水平要明顯高於其他主要水稻種植國。具體到產量數據上,我國的水稻平均單位產量4.8 噸/公頃,遠高於全球平均水平3 噸/公頃,也顯著高於其他主要水稻種植國家1.9~3.6 噸/公頃(如印度、越南、泰國等)的水平。
馬達加斯加的20000阿里亞里紙幣
我國的雜交水稻是秈稻,適合在熱帶和亞熱帶有良好光熱條件的地區種植,對於非洲廣大的欠發達地區解決飢餓問題可以大有作爲。馬達加斯加是聯合國認定的最不發達國家之一。我國於2006年開始與該國進行農業合作,並在當地設立雜交水稻示範中心。在當地我國的雜交水稻創造過10.7噸/公頃的單產記錄,目前已經累計推廣種植超過4萬公頃,平均單產7.5噸/公頃。2017年,馬達加斯加在本國的20000阿利亞里(Ar)貨幣上印上了雜交水稻的圖案,作爲對我國致敬。今年的第一季雜交水稻,在當地再次創造了11.75噸/公頃的單產記錄。
除了馬達加斯加之外,還有像埃塞俄比亞、尼日利亞、塞拉利昂、多哥、貝寧、喀麥隆、烏干達、坦桑尼亞、贊比亞、莫桑比克、津巴布韋、安哥拉等非洲國家與我國進行了農業合作,廣泛引進和推廣雜交水稻。
雜交水稻在一定環境條件下的超高產特性,一定會在全世界消滅飢餓的壯麗事業中留下自己的英名。任何事物都有正反兩面,有長處同時也一定有短處。雜交水稻不是萬能的,市場的需求更是迥異。在最合適的時間,出現在最適合的地方,事了拂塵去,深藏功與名,這纔是對雜交水稻的公正評價。
如何評價雜交水稻對吃飯問題的貢獻
今天在網絡引發爭論的爭論焦點之一,是如何評價雜交水稻在解決我國人民吃飯問題上的作用。而要說吃飯問題,還得綜合來看。
首先,得看糧食總產量和人均糧食佔有量。糧食總產量指的是糧食作物的總產量,是一個遠超大米和麪粉的概念。糧食作物是指穀類作物(小麥,水稻,玉米、穀子、高粱、青稞、大麥、黑麥、燕麥等)、薯類作物(包括甘薯、馬鈴薯等,但不含木薯類)和豆類作物(包括大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、芸豆等)的總稱。
糧票曾經是最重要的生活必需品
在統計資料中,有兩個概念讀者朋友可能會疑惑。第一,穀子是什麼?其實就是我們通常講的小米。第二,薯類作物一欄的“折糧”是什麼意思?這是說薯類在統計時需要折算。在1963年以前按照4:1的比例,之後按5:1的比例折算。年紀大一點的朋友一定還記得,在配給制的年代,糧票分細糧和粗糧,1斤細糧可以兌換4~5斤粗糧,而粗糧多指薯類,尤其是紅薯。
1949年至2012年我國糧食產量和人均糧食佔有量
按照國際慣例,以人均糧食佔有量衡量,溫飽線是360公斤,安全線是400公斤。圖中標出了3個有標誌性的年份。1989年以後開始,除了因爲政策失誤導致的2000年至2003年的嚴重減產之外,其餘年份均保證了溫飽。自2004年起,我國糧食產量實現了12年連續增長。2010年,我國人均糧食佔有量超過400公斤,保證了糧食安全。
也就是說,吃飽飯到了上個世紀九十年代纔算基本解決。其實,這事兒有個標誌,就是1993年全國停止使用糧票。從基本溫飽,到徹底解決糧食安全問題,中間又是20年的時間。
1949年至2008年我國水稻和小麥產量
從1983年首次達到溫飽線開始,到2004年完成兜底爲止,這個時間正好和雜交水稻的種植高峰重合。我們可以看到,自1980年水稻播種面積達到巔峰之後,很快就回落,並震盪走低,但是總產量的變化趨勢穩定。這說明了技術進步,提高單產對於確保糧食安全的重要意義。
分析雜交水稻對糧食增產的意義,最直觀的方法就是考慮它在整個增產中所貢獻的比例。這個數據要分時間段來分析:
根據中科院給出的數據:1976年至1980年,全國累計播種雜交水稻2.5億多畝,增產糧食130多億千克(摺合130餘萬噸),增產效果顯著。不過這個數據是狹義的,嚴格說是特指“以三系法培育的秈型雜交水稻”。
根據國家統計局出版的《建國三十年國民經濟統計概要》以及上表中的數據,1976年至1980年曆年水稻同比增產(疊加以後是即每年的產量與前一年的產量之差求和)是:180-355+2200+682-384.5=2160.5萬噸。以此計算可知,以三系法培育的雜交水稻在推廣的前5年對增產的貢獻率不到6%。
不過,考慮到在這5年間,此類雜交水稻的累計總播種面積只佔5%左右,而對增產貢獻率比面積佔比還略高,積極意義不小。而且,這5年增產的130多億千克,如果按照人均每年360公斤計算,也能多養活720餘萬人!
1980年代稻穀在全國糧食生產中的產量比例
進入80年代,雜交水稻在1980年至1981年小有波折,之後穩步擴展。1985年因爲全國範圍內政策性的糧食種植面積縮減而受到影響,其餘年份都在擴張。在這一過程中,雜交水稻的種植面積佔比從10%左右提高到了30%以上。從總量上看,這一時期雜交水稻在我國的糧食生產中的總佔比達到了12%以上,相當於爲1億多人提供了口糧。
1990年代稻穀在全國糧食生產中的產量比例
進入1990年代,雜交水稻的推廣迎來了一個高峰,在1995年播種面積達到了歷史性的2089.78萬公頃,佔比達到67.97%,並在1900萬公頃的高位保持了5年時間。但是這一時期,整個稻穀在糧食產量的比例不斷下降。
形成這個局面的原因比較複雜。一方面是因爲水稻種植技術的提高,使得單位產量提升,所以可以騰出更多的耕地來種植其他高價值的經濟作物。另一方面是隨着生活水平的提高,人們對副食品有了更多的需求,這就需要對種植結構進行調整。
其他糧食作物種植面積的變化
從上表中我們可以清晰的看到,進入1990年代以來,全國的玉米播種面積大幅提升。而玉米不僅是重要的糧食作物,也是油料作物,還是優秀的青貯飼料,而玉米本身也是畜牧業、家禽養殖業重要的飼料來源。這一點在我國居民食品消費的結構變化中尤其明顯。
1957年至2003年我國居民食品消費結構變化
我們可以明顯的看到,進入九十年代以後,我國的人均糧食消費量明顯下降,所以稻穀的播種面積下降是歷史的必然。而蔬菜、禽類、奶類的消費快速提高。禽類和奶類對飼料提出了很高的要求,這也明顯反映到了玉米的播種面積上。
當我們在討論雜交水稻等農業技術進步帶來的效益時,不應把目光侷限在大米身上。毫不誇張的講,雜交水稻帶來的增產,不僅解決吃得飽的問題,還解決吃得好的問題。
袁隆平在農村調研時,就曾經大力推廣“種三產四”——現在用三畝田的水稻就能打出過去四畝田的稻子,節省下來的田地和勞動力可以搞多種經營,種植蔬菜、水果、茶葉等經濟效益更高的作物。
我國雜交小麥泰斗李振聲院士
雜交水稻只是一個方面,另一個主要糧食作物小麥同樣貢獻巨大。中國科學院院院士、2006年國家最高科學技術獎獲得者李振聲,對我國的糧食增產同樣有傑出的貢獻。
從1956年開始,利用長穗偃麥草進行遠緣雜交後再進行回交,經過25年的努力,1981年李振聲團隊培育的“小偃6號”通過審查。這是一種具有抗小麥鏽病、葉枯病、輕感白粉病和赤黴病,同時兼有耐高溫特點的品種,一般畝產達到350公斤,遠高於當時小麥畝產140公斤左右的全國平均水平。這一成果最終在1986年獲得國家技術發明獎一等獎。“小偃6號”及其衍生品種已有53個,國內累計推廣種植3億畝以上,增產小麥75億公斤,其中“高原333”更是創造了當時的小麥單產記錄。
我國在小麥育種方面的技術實力同樣處於世界領先水平。2014年,由河南省周口市農科院選育的“周麥27號”創造了平均畝產821.7公斤的國內最高單產紀錄,2020年由山東農業大學培育的“山農28號”小麥將記錄提升到了856.9公斤。2020年,我國小麥播種面積2338萬公頃,較2011年減少了約113萬公頃,但是產量卻達到13425萬噸,反倒增產了約1300萬噸。
毛主席在1958年提出的農業“八字憲法”:土、肥、水、種、密、保、管、工(見註釋),是對整個農業戰線的有力指導,也是對糧食增產主攻方向最簡單明確的詮釋。我國的糧食的增產中,“八字憲法”中的每一條都自己的有一份貢獻。而其中最爲突出的幾項,除了育種之外,要數高效化肥的普及和農田水利建設了。
化肥使用量與糧食產量的關係
農業生產最高效的肥料是化肥。生產化肥需要門類齊全的工業,但這是我國最大的短板。新中國成立後,爲了解決吃飯問題,在化肥的生產上下了很大功夫。一方面努力自力更生,一方面積極尋求外援。從1960年代起,我國在縣一級的農村地區普遍上馬了“小化肥”裝置,生產以碳酸氫銨爲主的單一化肥。
1971年我國恢復聯合國合法席位後,迎來了與西方國家建交的高峰。當時,國家計劃委員會報送了《關於進口成套化纖、化肥設備的報告》,準備利用西方國家經濟危機的機會,趁機引進一批國內急需的化纖和化肥成套設備。這就是後來大家熟悉的“四三方案”。我國總計花費外匯54.10億美元,引進了222個項目。其中,被稱作“大化肥”的合成氨制尿素項目就有13個,這些項目的引進,爲1980年代開始的化肥普及和農作物增產起到了無可替代的作用。需要注意的是,化肥的使用帶來的增益是整體性的,對所有的糧食、經濟作物都有顯著效果。
歷年農田水利建設成果
農業水利工程不僅是提高產量的保證,還是穩定產量最重要的一環。我國在前兩個年計劃以及上山下鄉運動中,積極開展農田基本水利建設。然而,到1982年我國農村完成分田單幹以後,農田水利建設幾乎停滯了10年。但是,我國的糧食生產在此期間還能保持總體增長,與之前打下的基礎不無關係。
農作物歷年旱災受災面積與成災面積
農田基本水利建設的作用,關鍵數據就是旱災的受災面積和成災面積。旱災那是老天爺爲難,我們沒沒有辦法,但是這不可怕,只要不成災,收成就能保住。在經過了大力建設後,1964年至1977年間,雖然間或有大旱,但是成災面率顯著降低。在進入80年代後,因爲農田水利建設的停滯,成災率出現反彈。在1990年代恢復建設後,成災率同比再次下降。
美國作家萊斯特·布朗曾經寫過一本《誰來養活中國人》,這本書總結了自1950年到1990年的中國農業生產情況,提出到2030年時中國將會出現嚴重的糧食危機。然而,這個預言現在被徹底地擊碎。
人民,只有人民,纔是創造世界歷史的動力。中國人的吃飯問題,是全國人民共同奮鬥幾十年纔得到解決的。水稻也好,小麥也罷,抑或化肥和農田水利,誰都沒有憑藉一己之力,直接養活全國十四億人。
科技戰線是一個整體,不能割裂開來看待。偏偏就有這麼一些人,非要把團隊中的個人,羣體中的個體拎出來,與其他人一決高下。似乎總有那麼一個天下無敵的傢伙在書寫歷史。
這種論調,這是典型的歷史虛無主義和西方式的個人英雄主義,是對歷史的肢解和歪曲。再強大的個人,脫離了團隊,脫離了人民羣衆,都不可能取得成功。袁隆平院士對自己有一句評價:“我只是一個種了一輩子水稻的農民。”顯然,他已然把自己徹底融入到了羣衆中去了。
雜交水稻的榮譽與袁隆平院士
重大科研項目攻關,絕不是靠個人能力就能完成,離不開團隊的集體智慧,更離不開廣大羣衆的積極支持,當然個人的智慧、遠見和領導力,又在團隊中發揮着重要作用。英雄來自於人民羣衆;英雄只有在人民羣衆的支持下才能創造奇蹟;而人民羣衆也需要英雄人物的號召,才能更好地團結在一起。這是個人與集體的辯證關係。
袁老早在1964年就利用在試驗田中發現的雄性不育株開始了雜交水稻的嘗試。經過兩年的實踐,驗證了水稻具有雜交優勢,這纔有了在1966年4月的那篇著名論文《水稻的雄性不育性》。
袁老的助手李必湖是在這篇論文提出的理論指導下,與馮克珊一起找到了“野敗”的植株。在培育出“野敗”的種子後,又無私提供給了其他技術攻關小組,這是無可爭議的“萬里長征第一步”。
如果用一個形象的比喻,袁隆平院士就是農業版的牛頓,而後續顏龍安、張先程繼續完成的工作,相當於農業界的工業革命。相應的,牛頓的經典力學是現代科學突破的基礎,工業革命取得的成就,是基於經典力學的理論基礎。
袁隆平在首屆國家發明獎頒獎儀式上代表全國雜交水稻協作組領獎
1981年在“秈型雜交水稻”獲得國家發明獎特等獎時,這個獎項實際上也是頒發給全國雜交水稻科研協作組的。但是,在題寫獎狀時,因爲組委會疏忽,上面只寫着“全國秈型雜交水稻科研協作組袁隆平等人”,而且獎狀與獎章也只有一份。可是,等顏龍安提出這麼做不妥時,已經是頒獎前一天了。當天的新聞已經播發了頒獎的消息,第二天的報紙也要刊發消息,這時候來不及修改。
當時實在沒辦法,只好將錯就錯,硬着頭皮把獎頒了。其實,在評獎的檔案記錄中,主要獲獎人都已明確列出,排列順序就是袁隆平、顏龍安、張先程、李必湖......事後爲補救,其餘20多名主要獲獎人,在會後都得到了一張複印的獎狀,獎狀背面寫上了每人的工作單位與姓名。同時,國家農業部特地發文,對總額爲10萬元的獎金做了細緻的分配說明,袁隆平得到5000元、顏龍安得到4600元,張先程、李必湖等所有獲獎人都分到了獎金。
至於謝安華院士,因爲他培育的“汕優63”在1981年下半年才進行了實測驗收,而發獎的時間是在1981年6月6日,報獎的時間顯然會更早,所以這份名單纔沒有他。
聯合國知識產權組織
在1985年,袁隆平憑藉雜交水稻技術獲得聯合國知識產權組織傑出發明家金質獎。對此,網絡上有人質疑,雜交水稻是集體成果,怎麼能個人去領獎?
實際上當時我國是以農科院的集體名義去申報的。但是,根據評獎規則,這個獎項必須具體到個人。最後經過組織討論,就以1981年國家發明獎特等獎的第一完成人的名義去申報。這個事情並不是有人貪天功,只是在特殊情況下由集體決定的。
袁隆平院領取2000年度國家最高科學技術獎
2001年2月19日,袁隆平獲得了首屆國家最高科學技術獎。可是這些年網上也有人發表怪論,認爲推廣面積最大、實際應用最多的雜交水稻並不是袁老親手培育,所以不該他一個人去領獎。
就說推廣最大的品種“汕優-63”,它是“珍汕97A”不育系和“明恢63”恢復系雜交而成,而“珍汕-97A”不育系是“珍汕97”作爲保持系與“野敗”雜交得到的。因此,說到底起點還是“野敗”,理論還是“三系法”。作爲總負責人,作爲開拓領域的先驅,袁老出來領獎又有何不妥?
兩系法的開路先鋒石明鬆
2013年度的國家科學技術進步獎特等獎頒發給了《兩系法雜交水稻技術研究與應用》這一成就,完成人的排序依次是袁隆平、石明鬆、鄧華鳳、盧興桂、鄒江石、羅孝和、王守海、楊振玉、牟敏同、王豐、陳良碧、賀浩華等。此時,距離石明鬆不幸遇難已經過去了整整25年。
在這件事情上,網絡輿論多有爲石明鬆不是第一獲獎者而感到不平。有人會覺得,在“秈型雜交水稻”的項目上,作爲先行者和技術路線的提出者,袁隆平得以署名第一完成人;那麼在“兩系法雜交水稻”方面,頭一個吃螃蟹的石明鬆就應該署名第一獲獎人。
其實,這個事情背後有一段故事。在湖南省科委最初申報獎項的公示材料中,確實沒有石明鬆的姓名。發現情況後,石明鬆的兒子給國家科技獎勵辦公室寫信陳情。爲此,相關單位專門召開了協調會。然而,與會人員皆不認同將石松明並列授獎。因爲早在1993年,湖北省就將“兩系法雜交水稻”報送了國家級獎項,而石明鬆作爲第一獲獎人被追頒了國家自然科學獎三等獎。當時與會的不少人認爲,根據評獎規則,不應該重複報獎。最後還是袁老發了話:“我個人得到的榮譽已經很多了,我不一定非要得這個獎。”最終,石松明被列爲第二獲獎人。
在領獎後接受採訪時,袁老就直言:“在成名後,我感受到了一些不適應。我現在覺得,在榮譽面前,我應該急流勇退,不再計較。但在事業面前,我要勇往直前。目前,超級稻畝產已經超過900公斤,我正要向1000公斤甚至更高的高度攀登。在這方面,我是不讓步的。”
對於100萬獎金,袁老平分給了團隊的全部50個人——“我的科研團隊有50個人,這次我初步打算把獎金平均分配,每人兩萬,大家都辛苦了,這樣花最公平!”
袁隆平團隊在稻田勘驗
袁隆平院士待人接物的坦誠質樸與對待事業的認真負責給每個曾經共事的人以深刻的印象。對於每一個提供過幫助對待人,袁老總是真心相待,而且無論對方境遇如何,都不曾改變。
時任國家科委九局局長的趙石英,不僅將“三系法”科研項目引薦到了科技部,在文革中還專門保護過袁隆平免受批鬥,甚至在自己被“打倒”的情況下仍繼續支持雜交稻育種工作。1986年,趙石英因病住院時,袁隆平還專程來北京看望他,首屆隆平農業科研基金會頒獎時,還不忘給趙石英頒發了伯樂獎。“每一個科學家都需要伯樂,我的伯樂就是趙石英。”袁隆平在自述曾如此高度評價。
2018年,曾經擔任郴州地委書記和湖南農科院革委會副主任的陳洪新百歲生日時,已經年近九旬的袁隆平親自前去祝壽,還邀請當年一同發現和培育“野敗”的農場工人馮克珊一道,爲壽星送上了牌匾。在海南攻關雜交稻制種時,陳洪新主動前往海南協助了試驗工作。在試驗田突破千斤大關,雜交稻大面積生產推廣的時刻,又是陳洪新頂住了壓力、擔起了責任,在水稻主產縣區協調,落實了20萬畝的播種計劃。
2008年袁隆平院士在北京探望華國鋒同志
時任湖南省革委會主任的華國鋒同志,在雜交稻研製期間予以了很多便利,在調任中央工作後,又在1975年調撥中央財政資金150萬用於雜交稻推廣,並指示南方13省市配合,爲雜交稻的普及做出很大幫助。後來,袁隆平在去北京出差時,總是抽出時間去看望。在2008年寫作自傳時,還欣然邀請老領導作序。
袁隆平與農民在一起
不僅是對上級,面對自己的服務對象農民,袁隆平總是毫無架子。經常會有一些農民遠道而來拜訪,他平時即使工作再忙也總是抽出時間親自接待。他多年來擔任湖南省政協副主席、全國政協常委,一直在爲農民的利益奔走。雖然取得了多項國際、國內頂尖獎項,但是袁隆平最看重的,還是農民朋友的誇獎。而袁隆平與湖南隆回縣農民王化永、重慶墊江縣農民黃正文、湖南郴州農民曹宏球等等的佳話數不勝數。
回顧袁隆平院士的一生,他真是一個高尚的人,一個純粹的人,一個有道德的人,一個脫離了低級趣味的人,一個有益於人民的人。
其實,網絡傳言中的種種爭議,都是好事之徒們在推波助瀾。國家棟梁們,真正在乎的只有人民的利益,個人榮譽無關緊要。有這樣一段的軼事,在李振聲院士獲得國家最高科學技術獎之後,有人問他,和袁隆平相比誰更厲害?李振聲院士笑着回答:“沒有必要做這個比較。有人說‘南袁北李’,我們一個搞水稻,一個搞小麥,都是爲了培育糧食新品種努力,只要培育出好品種,農民增收了,我就幸福。”
在越來越碎片化的網絡輿論面前,在新自由主義的流毒影響下,歷史虛無主義有大行其道之勢。對於英模人物、先進典型的關注,越來越有飯圈化的趨勢——不問具體事蹟,不管時代背景,不懂相關技術,只是賣人設——對於割裂英模人物與羣衆的關係,割裂帶頭人與團隊的關係,刻意挑撥個人關係的做法,必須提高警惕。