种业“硅谷”:南繁的冬天
2021-03-30郭玲
郭玲
习以为常 在南繁基地的每一天,国家粳稻工程技术研究中心主任华泽田的老伴儿兼搭档李德华,都要穿着长筒靴,在烈日下的水田里记录水稻的生长情况。
一碗米饭下肚时,你也许想不到,它的种源超过八成来自海南——更确切地说,来自海南一处被称作南繁科研育种基地(以下简称南繁基地)的地方。
每年9月至翌年5月,来自全国30个省份、700家单位的6000多名科研工作者都会从四面八方飞到海南,利用大三亚地区的典型热带气候资源、种质资源以及优质生态条件,进行作物的基础研究、品种选育、种子鉴定和生产推广等活动,称之为“南繁”。
三亚市南繁科学技术研究院的数据显示,近10年来,主要农作物中,由国家农作物品种审定委员会审定的品种有1345个出自南繁,占总数的86%;由省级农作物品种审定委员会审定的品种,出自南繁的占91%。南繁基地已经成为“中国饭碗”最坚实的底座。
一粒种子,可以改变世界
2020年11月2日,袁隆平院士收获了一个让人激动不已的消息:第三代杂交水稻双季稻晚稻在衡阳市衡南县现场测产平均亩产911.7公斤。加上此前测得的早稻平均亩产量619.06公斤,双季稻亩产量为1530.76公斤,实现了袁隆平院士双季稻“亩产3000斤”的新目标,再次刷新了杂交水稻的亩产纪录。
追求高产更高产,是袁隆平团队永恒的目标。袁隆平曾经有一个广为人知的梦,这个梦被画在三亚市南繁科学技术研究院的墙上。他是这样描述这个梦的:我梦见我们的超高产杂交稻,植株长得比高粱要高,穗子有扫帚那么长,籽粒有花生米那么大,我好高兴!我走过去,坐在那个穗子下面乘凉,于是我就给这个梦取了一个名字,叫作“禾下乘凉梦”。
南繁基地,就是这个梦的起点。50多年前,年轻的袁隆平就开始了关于水稻杂交育种研究的漫漫征程。杂交水稻育种中,雄性不育系的种子一直没有找到,成为横亘在袁隆平和他团队面前的一道大山——他和他的弟子们辛苦寻找了6年,走遍全国多地都未能见到。
1970年11月23日,在三亚市市郊的南红农场沼泽地里,南红农场的技术员冯克珊和袁隆平的弟子李必湖发现了一株“野败”,即野生稻雄性败育种株(编者注:败育:花粉不能正常发育而丧失授粉能力)。经过袁隆平确定,这株是由一粒种子发育而成的三株雄花异常的野生稻穗,这让他们兴奋不已。南繁基地的很多资料中,都记载着这个值得铭记的日子。
野生稻雄性败育种株的获得,使得“禾下乘凉梦”的实现之路突然明朗起来。袁隆平和他的团队,将它用作栽培稻授粉、杂交、培育、鉴定、选择,历经了上千次试验,终于育成了栽培水稻的“雄性不育系”“保持系”,再选出优良“恢复系”,只有三系配套,才能从中筛选出用于生产的强优势杂交水稻种子,实现显著增产。
一粒种子可以改变一个世界,一个品种可以造福一个民族。十几年间,包括袁隆平在内的全国20多个科研团队经过联合攻关,取得了一系列突破。自上世纪90年代中后期起,团队开始超级杂交稻攻关,分别于2000年、2004年、2011年、2014年实现大面积示范亩产700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤的目标。近5年又突破每公顷16吨、17吨的目标。目前世界水稻平均单产每公顷 4.2吨,而我国水稻平均单产7.2吨。如今,杂交水稻的种子已经撒遍全国,而且开始走向世界,如果这些稻种会“寻根访祖”,那么它们的祖籍就在海南。
南繁基地是中国农业科研的“加速器”、种业安全的“避雷针”、种子供给的“常备库”、交流合作的“大舞台”、人才培养的“摇篮”。位于三亚市吉阳区的南繁科学技术研究院内的南繁博物馆是很多人了解南繁基地的第一站。博物馆工作人员介绍,水稻属于高温作物,在很多地方冬天难以生长,而海南岛是天然的温室,因此成为水稻研究者的天堂。水稻的成熟期约为120天,在海南可以种植三季。这样,科研工作者就可以不受季节困扰,加快水稻的研究进度。“南繁的开创性应用使得农作物育种周期平均缩短了三分之一至二分之一,新中国成立以来有70%以上的农作物新品种经过南繁基地选育。”工作人员说道。
杂交水稻获得的巨大成功是外界认识南繁基地的一个窗口,很多人也因此认为南繁基地只是水稻的育种制种基地。实际上,在这里,科研人员的研究对象涵盖水稻、棉花、玉米、大豆、瓜果等30多种作物。玉米是最早进行南繁并获得成功和推广的作物。多年来,通过南繁育成的各种作物新品种达到8000多个。
我们都是南繁人
午后阳光最灿烂的时候,国家粳稻工程技术研究中心主任华泽田和他的团队结束了午休,从三亚市南繁科学技术研究院的宿舍出发。骑上电动车,大概10分钟后,一行人就到达了他们的试验田。当天下午,团队要完成两个任务:几个年轻人要收拾好一片地,种植最新的种子;旁边的另一片地中,华泽田的老伴儿、同时也是团队成员的李德华要进行每天必做的一项工作——穿着近乎到大腿根的长筒靴,走在水田里,记录水稻的生长情況。
12月的南繁基地,气温接近30摄氏度,充足的日照让3个月前种下去的杂交水稻开始抽穗灌浆。华泽田脚下约60亩的稻田,是南繁育种核心区之一,生长着上万份水稻试验材料。60多亩试验田、上万份样本,华泽田和他的团队都要一一记录下来。多年来,华泽田带领团队不断提高杂交粳稻纯度和产量,一般培育一个新品种,需要8到10年的时间,但即使是历经千辛万苦培育出来的新品种,经过一段时间之后,抗虫害能力也会下降。为了保持抗病高产,杂交水稻育种永远没有尽头,华泽田笑称“自己的研究也永远没有尽头”,每年的冬春季节,团队都会扎在南繁基地做科研。
田边搭建的简易窝棚,是华泽田的一个“小天地”。干活儿中途需要休息或是刮风下雨需要避一避的时候,大家就到这里来。“夏天台风过境,这个窝棚被吹散了,这还是新搭的。”团队中的年轻人、来自江苏的任风虎指着窝棚的一角说道。已经有四五年南繁经历的他,从最开始的不适应到如今的离不开,黝黑的皮肤说明了一切。“在南繁,育种人特别好认,看肤色就可以了。”
“我出生于上世纪50年代,经历过国家粮食短缺的情况,从小饿肚子,就知道吃饱饭很重要。”正因如此,华泽田在上大学时毫不犹豫地选择了农业专业,决心用科技改变国家粮食短缺的状况。
朴素的初心,成为很多南繁基地科学家投身科研的动力。三亚市南繁科学技术研究院的名人墙上,大名鼎鼎的农业科学家数不胜数。南繁基地成就了“杂交水稻”之父袁隆平、“矮杆水稻之父”黄耀翔、“西北瓜王”吴明珠、“玉米大王”李登海、“中国抗虫棉之父”郭三堆等科学家。这里培养出十几位院士以及无数的农业科技工作者。
除了育种,南繁还承担着制种的任务。作为种子供给的“常备库”,南繁基地常年制种面积超过15万亩,年生产种子约2300万公斤,相当于全国杂交水稻需种量的10%,发挥着无可替代的种子供应调节作用。南繁种子供给可满足近2300万亩土地生产需要,年增产粮食23亿公斤。每年的冬春季节,亿万颗种子从神州大地汇聚而来,在南繁完成他们生命中最重要的一段旅程。从这里走出的种子质量好、适应性强,颇受农民和市场的喜爱,其中南繁两系杂交稻亲本繁种更是占到全国两系亲本繁种总量的80%。
“南繁育制种基地是国家宝贵的农业科研平台,一定要建成集科研、生产、销售、科技交流、成果转化为一体的服务全国的‘南繁硅谷”。在这样的定位下,南繁正在展开新一轮的建设。在三亚崖州湾,一座南繁科技城正在建设中。未来,这里将聚集一批具有国际影响力的科研机构、大学、种业集团,形成中国种业产业链的最新前沿。
牛年春节,华泽田和他的团队选择继续留在南繁过年,就像过往的30年一样。他们种下的种子,将在春节后的春光明媚中,结出新的希望。