APP下载

冯树英:麦田里的心灵守望

2017-12-29

科学导报 2017年34期

(上接A1版)“也曾想过放弃,但我知道科研不是吹泡泡,从思想萌芽,到探索发展,再到取得突破,只有经过长期艰苦奋斗,才有最终成功的可能。”冯树英感叹道。

攻克世界难题

“三系杂交小麦”困扰世界60年,全球无数顶尖级科研机构久攻不克,最终也都黯然放弃。然而,这个被称为农业“哥德巴赫猜想”的难题,竟被冯树英所攻克。

冯树英坚持40余年自主创新,攻克三系杂交小麦世界难题,创制出具有中国自主知识产权的“F型小麦雄性不育系”,并选育出增产达15%以上的F型杂交小麦。一举超过美国的T型小麦不育系,达到国际领先水平,为大面积推广杂交小麦铺平了道路。

杂交小麦同杂交水稻一样,是提高粮食单产、保障国家粮食安全的重大核心技術。世界小麦总面积为33亿亩(水稻22亿亩),我国是世界最大的小麦生产国和消费国。截至2015年底,全国小麦种植面积为3.8亿亩左右,杂交小麦品种的增产率可达到15%左右,因此杂交小麦研究是世界主要科研攻关项目。据专家测算,当全国杂交小麦推广到2亿亩时,每年可增产小麦150多亿公斤,增收300多亿元,相当于增加1亿人的口粮,节约4000万亩耕地。

但是,杂交小麦研究的难度极大。

普通小麦为6倍体植物,其遗传机理远比水稻、高粱、玉米、棉花、油菜等2倍体或4倍体植物复杂,普通小麦所含基因总数是水稻的40倍,是人类的5.5倍。世界杂交小麦的研究已70多年,投入了大量人力和财力,但一直没有实现大面积生产。

冯树英从1972年开始研究杂交小麦,历经34年自主创新研究,于2006年育成F型小麦雄性不育系(FA)和保持系(FB),实现了“三系配套”。并且测配出恢复度达95%左右、增产幅度达15%的杂交组合,一举突破了美国T型小麦不育系难恢复的世界性难题。FA和FB于2007年通过山西省科技成果鉴定,确定为世界先进水平;2010年获国家发明专利;2011年经国家农业部首次启动保密程序审查后授予植物新品种保护权,获得了我国自主知识产权;2013年8月获山西省科学技术二等奖;2013年5月16日,袁隆平院士带领专家组专程考察F型杂交小麦,给予了充分肯定,他评价说:“杂交小麦的成功将使中国又一次攀登到世界高峰!”

成功在于创新

据冯树英回忆,他是从1977年才开始实实在在地投入到杂交小麦研究工作中的,他先后尝试测配了几十种当地的品种,都没能成功。当时世界上最先进的杂交小麦研究就是美国科学家们进行的T型小麦不育系研究,冯树英在对T型不育系坚持了8年时间的研究之后,敏锐地意识到,也许问题不是出在测配品种上,而是T型小麦不育系本身有遗传缺陷。要取得杂交小麦研究新突破,必须走别人没有走过的路。这个质疑太过大胆,冯树英写信向多位老专家请教,未得到积极回应。但执著的他还是开启了研究的新方向。

冯树英说:“科技创新的关键是思维创新,在前行的路上唯有创新是无阻的,要敢于打破原有固定思维,敢于对T型小麦说‘不’。”

正确的思维方式是科技工作者的灵魂。冯树英从育种理论入手,力求突破。一直以来,杂交小麦研究重点都集中在不育性上,可从哲学上讲,不育性与可育性是矛盾的两方面,是可以相互转化的。他想,也许解开了可育性的秘密,不育性的难题也就迎刃而解了。果真如此,他的辩证思维成为攻关的先导,前行的道路打通了。如今,他的这一思维被确定为“育性转换原理”。

接着,冯树英又向育种方法深入。以往,三系配套的小麦不育系全是通过远缘杂交获得的,他却要尝试近缘杂交法,这被业界认为是“天方夜谭”。但冯树英认为,质疑是研究之始,但超越更是成功之本。结果,他大胆地一试,竟试出一个生物育种的奇迹。

在试验中,育种材料的选择也起着决定性作用。冯树英发现,一些半不育品种,都是由全可育材料变异来的。“那全可育株一定有其不育性的恢复基因,就如一把钥匙开一把锁。”于是,他将这些半不育材料杂交,创造性育出了既全不育又可全恢复的F型雄性小麦不育系,一举攻克了世界难题!

2012年,科技部将F型杂交小麦研究课题列入国家863计划(即国家高技术研究发展计划);2013年,又升级为国家科技支撑计划,成为国家“十二五”科技支撑计划生物种业类四大项目之一,也是山西省唯一入选的项目。2016年,“F型不育系选育及组合配制与示范”研究项目继续列入“十三五”国家重点研发计划,而运城市蓝红杂交小麦研究中心也成为全国唯一一家入选国家杂交小麦研究团队的民营科研单位。