顺其自然成大“稻”——记上海市农业生物基因中心首席科学家罗利军

吴 彪

罗利军在实验室中观察稻种

1998年，这是罗利军聊天中最常提及的一个年份。那一年，他在位于菲律宾的国际水稻研究所做访问学者。一个星期天，罗利军在图书馆查阅资料时，无意中看到了一位经济学家的文章，其中一组数据引起了他的关注：在一个国家的国民总用水量里，农业用水用掉了70%；而在农业用水中，水稻用水又用掉了70%。

“中国作为一个农业大国，这不就意味着，仅仅水稻这一种农作物，其耗水量就占到总用水量的一半以上？”在触目惊心的数据面前，罗利军陷入了沉思。

在此之前，罗利军研究方向的重点正是水稻，并已在水稻杂种优势理论研究与利用、水稻重要性状遗传基础研究、水稻遗传资源保护和创新等方面取得了很多重要的学术成果。20世纪90年代初，他就参与到我国超级稻计划中，并培育出我国第一个三系法亚种间超高产杂交水稻“协优413”，亩产759公斤，刷新了浙江省的最高纪录，成为“七五”攻关期间的重大科技成果。

“仓廪实而天下足”，自古以来，粮食的生产储备一直是中国社会的一个最为重要的课题。人口近14亿、耕地面积20.3亿亩、年水资源总量2.8万亿立方米、粮食年产量6亿吨以上且逐年增长……这不是一串普通的数字，它展现出中国作为一个人口大国和农业大国，在粮食需求和水土资源的刚性约束下，创造的我国以世界6%的水资源总量和9%的耕地面积生产出占世界26%的农作物、养活了全世界22%人口的中国式奇迹。

这固然值得自豪，但是这一串醒目的数据也始终像达摩克利斯之剑一样悬在以罗利军为代表的一批农业科技工作者的头上。因为他们再清楚不过，中国是个贫水大国，农业缺水极大限制了我国粮食的产出，水稻生产中水资源浪费严重，环境压力不断增大，继而直接影响到我国现代化农业的发展之路。

如果在超级稻的主航道上继续走下去，几乎可以预见，罗利军一定会获得更大的成功。但是，水稻与水资源和环境污染的困局让他意识到，稻米种植必须走出一条绿色的可持续发展之路。出于一个科学家的远见和责任感，罗利军下定决心将自己的研究方向调整到解决这一矛盾之上，要探索出一条解决水稻发展与水资源消耗矛盾、高效利用水资源的科学合理的新途径，因为这既是科学发展的重大科学需求，又是保证国家粮食与水资源安全的重大国家需求。

“只要认定自己做的是对的，就坚持走下去！”正因如此，罗利军把自己的全部精力与时间都投入节水抗旱稻的研究上。这条路一走，就是光阴荏苒二十载。

“费力不讨好的工作”

——“从最紧迫的问题着手思考，从最薄弱的环节着手行动。”

粮食乃社稷之本，粮食安全甚至会改变一个国家命运的进程。

罗利军（左三）和团队在稻田中开起现场会

出生于20世纪60年代的罗利军正是从那个粮食匮乏的岁月中一路走过来的，“饥饿感”大概是那一代人身上共有的一个标签。立志“知识改变命运”的他作为恢复高考后的第一届大学生，在华中农业大学本科毕业之后，先到种子公司，然后到农业局，再跟着县委书记在农村里面“蹲点”，对农村和农民有着深厚的情感，深知农民种田的不易。这让他暗下决心，要用科技的力量改变农村的面貌，改变制约农业生产的难题。

但是这条路非常难走。当年初到国际水稻研究所的时候，老师曾经抛出一道题目给罗利军——为什么“种质资源研究”被叫作dirty job？“dirty job”被翻译过来就是“费力不讨好的工作”，这是因为在这个领域里，受了很大的辛苦，费了很大的力气，但是很难产出有亮点的成果，也难以在高影响因子的杂志上发表论文。正因如此，放眼全世界，从头至尾坚守在农作物种质资源科研领域的科技工作者并不多，但罗利军始终坚持“既然选择了这一行，就必须认认真真做好”。

在过去的很长一段时间里，为了养活天文数字般的人口，中国水稻产量一直在努力突破极限。但稻田要高产，就要付出精耕细作的代价，它的要求也越来越高——高水、高肥、高投入。这就造成了水稻每年在“吃”掉全国50%以上淡水的同时，农药、化肥都洒在水中，却只有30%左右被利用了，其他都流入了江河湖海，更多地渗入土壤的水循环系统，久而久之便污染了土壤，而水稻田灌水期土壤里的物质分解，释放出大量甲烷，成为重要的碳排放源。

这让罗利军忧心忡忡。和水稻打了多年交道的他自然清楚，水稻的产量、品质以及生产成本与土地本身的优劣密切相关。在我国4.3亿亩稻田中，仅有30%的高产稻田，可满足水稻生产旱涝保收的需求，而绝大多数是“中低产田”，甚至不少“望天田”（指无水源，仅靠自然降水耕作的田），如何让那些干旱、没有灌溉条件的中低产田也能产出好稻米？这成为摆在罗利军案头的“dirty job”。

最初的时候，罗利军联想到自己在1988年时前往广西田林县考察时看到的场景：那里的苗民每年3月会在山上放一把火，火灭后在灰上撒上旱稻稻种，然后便下山了。等到清明期间降雨，稻种竟也能凭借雨水萌芽生长，此后就一直处在“放养”的状态，不施肥、不打农药，也不用灌溉，直到11月再上山收割。这样随意播撒下的稻种虽然产量偏低，却也能旱涝保收。

于是，罗利军把目光投向了一直没有受到学界重视的旱稻。21世纪初，我国水稻领域的研究已经取得了相当大的成绩，但研究旱稻的科学家却微乎其微。“旱稻的研究比水稻落后了几十年。”罗利军在随后的实践过程中遭受到接二连三的挫折：旱稻秆子高容易倒，不好种；虽然耗水量少却产量太低；口感差，不好吃。

发现问题，分析问题，解决问题。罗利军没有被初期的失败打倒，反而愈挫愈勇。“现代水稻的祖先野生稻，原本就有水生和旱生双重属性。”罗利军分析道，“能不能把水稻的优点和旱稻的优点结合起来，让它们各自扬长避短呢？”水稻领域多年的研究经验帮到了罗利军。他开始尝试将旱稻抗旱性强、不用淹水种植、少打农药、少施化肥的品性导入水稻，以培育出既保持“超级稻”的高产又保持旱稻绿色特征的新型稻种。这次转变终于迎来了突破！

2001年，罗利军带领团队来到上海正式开启他学术生涯中一次重大的转型——进行旱稻和水稻杂交的全新实验，并在此组建起了上海市农业生物基因中心（以下简称“基因中心”）。刚成立的中心专家不过4人，加上学生，整个团队也仅有11人，真正像样板戏里唱的那样“十几个人来七八条枪”。

节水抗旱稻的研究起步时困难重重，最初的探索走得磕磕绊绊。只有20万元的研究经费让罗利军主要用来收集种质资源了，其他需要花销的地方就颇令他捉襟见肘。“这项科研要用钱的地方太多了，幸亏后来获得了洛克菲勒基金的资助。”罗利军感慨道，既便如此，他也是精打细算，“一分钱掰成两半用”。

在节水抗旱稻的研究工作中，第一步便是资源的采集。这是一个巨大的工作量，罗利军和他的团队成员几乎走遍了中国的田间地头，从全国各地甚至世界各地收集水稻资源。研究的第二步便进入了实验室中，通过各种仪器和试剂的鉴定比较，科研人员需要分析出各种品种的特性，比较它们的优劣。研究的第三步也是最容易出错的一步，那便是品种的选育，这一步需要把许许多多的水稻和旱稻品种进行杂交，通过实际操作评判效果，并从中培育出最优质的新品种。育种是一项漫长而紧张的工作，既需要复杂的脑力劳动，也离不开繁重的体力劳动。而且受环境、气候的影响很大，一次暴雨、一场台风都有可能让培育了几个月的成果毁于一旦，成就一个好的品种要做上万次杂交，成功概率真的是万里挑一。

作物的抗旱性，是指在干旱条件下，它的生存和生产能力的总和。“生存是要先活下来，活下来之后还要有产量，这两点都是非常复杂的，结合在一起就是难上加难。”罗利军如是说。

在理论探索的初期，罗利军采取的策略是邓小平同志“不管白猫黑猫，抓住老鼠就是好猫”的理论，能活下来的就是好东西，最难的是要把它的机理摸清楚，这是比较前沿的技术，并且之前没有可循的案例，所以从基础研究这一块只能自己来摸索。在新品种试种示范的时候，罗利军的策略是毛主席的“农村包围城市”。因为我们国家的水稻主流都基本上种在高产田里面，而偏僻、条件不好的没人愿意去干的低产田，罗利军的节水抗旱稻就从那里扎下根去。

2003年，罗利军带领科研团队成功培育出世界上第一个旱稻不育系“沪旱1A”和首例“杂交节水抗旱稻”，表明了中国在全球杂交旱稻的研究中率先取得突破性进展。紧接着，针对不同地区，他领衔的团队成员又先后研发出系列杂交节水抗旱稻和常规节水抗旱稻。

2008年，比尔·盖茨夫妇现场考察了罗利军在海南的试验田，交流之后，比尔及梅琳达·盖茨基金会立项资助，为全球干旱少水国家培育节水抗旱稻。2009年，罗利军在上海主持召开第三次“世界干旱大会”。会上，罗利军首次提出了发展“节水抗旱稻”的策略与方法，获得与会专家的广泛认同。罗利军团队在节水抗旱稻的研发道路上走上了快车道，基因中心始终领跑全球。

2016年，《节水抗旱稻术语》国家行业标准正式颁布实施。2018年，节水抗旱稻作为一种特殊类型的水稻品种，符合资源节约型、环境友好型绿色生产理念和要求，获得国家审定委员会批准设立“国家节水抗旱稻品种区域试验”，标志着节水抗旱稻品种选育有了专门的绿色通道。

把文章写在大地上

——“品种好不好，农民说了算！”

正所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。罗利军经常强调的一句话：“我们研究的课题都是源自生产实践。”实干兴国，不做无用的“锦绣文章”，这是罗利军一贯的风格，他的团队堪称“产学研一体化”的典范。“坐在办公室里是肯定干不好农业的！”罗利军说。所以，他的每一位学生都会被派到田间地头的现场第一线去参加生产实践，在太阳底下晒、在泥水中踩，只有亲自操作过，同当地的农民沟通过，才能清楚在整个生产过程中存在什么问题，才能带着提炼的问题回到实验室来研究问题，最后再带着解决方案回到生产一线去解决问题。

“我们做农业研究是为了什么？农业科技成果如果不能有效转化，农业科研本身也就失去了意义。”罗利军坚定地认为，好种子只有走向市场才有活力，要把研究成果用到农民的田里。

2011年，罗利军决定成立上海天谷生物科技股份有限公司，致力于培育和开发节水抗旱稻等绿色超级稻新品种（组合）及相关生物技术、产品，覆盖从研发到米业的全产业链。设立股份公司的形式来推广节水抗旱稻，是基因中心多年摸爬滚打后的一个大胆尝试。

公司以股份制方式设立，由代表国有股的上海市农业科学院，以及企业家团队、科学家团队共同发起、共同持股。上到首席科学家，下到新进公司的员工，都可以自愿出资入股“做股东”。“科学家团队持股”在那时还属于新鲜事物，是要冒一定风险的。但是罗利军敢作敢为，他认定成果转化凝聚着科研团队的智慧和力量，科技创新与制度创新可以协同发挥作用，两个轮子一起转。实际上，“科学家团队持股”这种形式直到2015年上海“科创22条”出台时才得以明确，而罗利军在2011年就率先“吃了螃蟹”，无疑是一项突破。

自从中国种业开启了市场化的征程之后，各路资本纷纷涌入种业赛道，大大小小的种业公司如雨后春笋般冒出。“风调雨顺的时候，可能大家还相差不大，但是如果赶上自然灾害，很多品种就扛不住，农民们这一年可能就算白白辛苦了。”罗利军时常叮嘱自己团队的成员，品种跟其他任何商品都不一样，农民买的其实并不是种子本身，而是对收成的美好期望，他们买的是对未来的寄托，也是对我们的一种信任！

罗利军（右）和同事查看稻苗

进安徽、闯湖北、下广西、入浙江……在罗利军及团队的推广下，节水抗旱稻走南闯北，在生产上显示了广阔的应用前景。与传统水稻相比，节水抗旱稻极具“节俭美德”，有节水抗旱、优质高产、少打农药、少施化肥、适应性广等特点，既可像水稻一样水种水管，也可像小麦一样旱种旱管。在有水灌溉的高产田种植，可节水50%以上，亩产可达750公斤；也能扎根抛荒地和山改地，在中低产田里亩产超过600公斤，产量优势毫不逊色。

近些年，节水抗旱稻已育出包括籼型、粳型、杂交和常规4个系列数十个新品种，其稻谷饱满，煮饭更香糯，达国标优质米二级。根据评估，种植节水抗旱稻较水田减少甲烷排放90%以上，大幅度减少面源污染，生态效益明显，真正做到了既高产、稳产，又口感美味。

罗利军作为这场水稻产业技术革命中的深度参与者和先驱者，他的成果改变了整个水稻的种植方式——不需要插秧了，也不需要耕地了，过去每日里“面朝黄土背朝天”的辛劳农民被解放了出来。而且，节水抗旱稻能让“望天田”变成“保产田”，最开心的也是农民。过去，水稻种的地都是好地，玉米、大豆都种在相对较差的地里，特别是有一部分地势低洼易涝，往往一下雨就淹了，不下雨又受旱灾。近几年，节水抗旱稻在玉米地和棉花地等传统旱作田块的成功试种，为当地农户提供了一种新的生产种植发展模式，为当今农业种植结构“玉米改稻”“棉改稻”的调整提供了科技支撑，实现了农田增值，农民增收。

罗利军团队承担的“水稻遗传资源的创制保护和研究利用”项目荣获2020年度国家科学技术进步奖一等奖

越来越多的农户慕名而来，开始种植节水抗旱稻。在安徽的怀远、寿县和明光地区，节水抗旱稻因为简易栽培、节水抗旱、产量高、米质优等特点，已经成为当地的主推品种。在浙江嵊州，节水抗旱稻在“山改地”进行大胆尝试，获得不错的效益。浙江以山区和丘陵地形为主，占据全省总面积的70.4%，节水抗旱稻给山地带来新希望，为解决浙江耕地问题提供新出路。在江西、湖南、湖北、河南、广西、贵州、云南等地，节水抗旱稻也已经逐步被农民接受和认可，开始了大面积种植。

水稻的生产种植不仅是中国，更是世界性的普遍问题。节水抗旱稻也随着罗利军的推广走出了国门，在“一带一路”国家如乌干达、肯尼亚、尼日利亚等非洲国家和印度、印度尼西亚、缅甸、巴基斯坦等亚洲国家相继开展了节水抗旱稻的试种示范，长势喜人，产量比当地品种普遍增长30%以上，有的品种产量甚至翻倍增长，为解决世界粮食问题贡献了卓有成效的“中国方案”。

“一辈子做好这一件事”

——“事业如此美好，引四方精英共登攀”

罗利军不仅是位出色的科研学术带头人，更是一个优秀的管理者。从初来上海时的11人，到如今逾百人，基因中心研发团队在不断壮大。节水抗旱稻能够在今天迎来最好的发展时代，离不开他带领着整个科研团队十几年来的顽强坚守。在他眼里，这是一个从无到有、从小到大、从弱到强、聚沙成塔的创造过程，也是整个团队拧成一股绳团结奋斗，相互促进、改变和发展自我的提升过程。

“搞科研、做事业，眼睛不能只盯着眼前的一亩三分地。”在这个过程中，罗利军从最初“只顾低头拉车”专注于技术细节的农业科学家变成了“时刻抬头看路”思考大局的战略型领军人物。这些年里失败与成功的起伏交错让他学会将眼光放得更远，心胸打得更开。他认为，身为带头人，在遇到问题的时候能顶住压力，知道带领团队往哪个方向走，这是一项基本素质。

罗利军很欣慰自己拥有一支“上下齐心，三军用命”的团队。多年的科研和创业经验让他明白，一定要培养出一支能够体现自己思想的、有创新能力的强大团队来。“我作为团队的带头人可以设计很多路线，但是要把想法变为现实，光靠我一个人肯定是不可能的，需要团队成员的协同完成。正是有了这样一支团队，可以从不同的角度进行深入的工作。正是有了这样一支团队，过去的几年中，我们能够连续不断地解决各种问题。”罗利军如是说。

尽管已经跻身为全国甚至世界范围内最出色的团队，罗利军依然追求每一个细节的精益求精。他明白作为一个团队的核心，想要获取凝聚力，不仅在于本身的学识如何，更重要的是在品性上让人信服。罗利军对于团队成员给予绝对的信任，一方面给予他们科研方向、工作思路和技术路线的悉心指导，另一方面总是鼓励他们独立思考，自主思维，相互学习，共同提高。

在罗利军的设想中，基因中心要“夯实一个根基、建设两支队伍”。“一个根基”就是生物基因资源的收集、保护与利用，让“种子方舟”不断壮大；“两支队伍”一在基础研究、一在应用研究，两者当比翼齐飞、不可偏废。

在罗利军看来，科研的本质就是创新，科研人员就是要有追踪前沿的科学精神及勇于探索的科研作风。极为难得的是，在主持大局，各项烦琐事务的重压之下，他依然带领团队坚持围绕着节水抗旱稻所面对的一系列瓶颈问题进行基础科学研究。

“水稻遗传资源的创制保护和研究利用”项目就是罗利军持续30多年来，针对我国水稻种源发展和基础研究对遗传资源的重大需求，结合水稻育种和生产中的重大问题，进行联合攻关的基础研究项目。成果构建了水稻育种与基础研究的遗传资源平台，基本解决了我国水稻育种和基础理论研究中遗传资源缺乏问题；建立了基于扩大遗传基础的种质创新和品种选育技术，解决了我国籼型杂交稻米质欠佳、优质与高产、高产与抗病、高产优质与抗逆的矛盾等问题，促进了水稻绿色生产的发展；创建了基于群体测、回交与多亲本导入系的有利基因挖掘技术，定位1926个主效QTL，控制水稻产量、抗旱、耐盐、抗病等目标性状，解析其遗传效应。

这一项目丰富了我国水稻遗传资源，建立了安全保护和利用体系，促进了作物科学的进步，带动了农民增收和生活水平提升，有助于乡村振兴与精准脱贫；有利于“资源节约、环境友好”型农业产业体系建设，促进了产业结构调整与行业技术进步，并在“一带一路”等国家产生了重要的国际影响。

农业科研，实验室连着田间地头，人才队伍的建设也是学科长远发展的一项重要工作。“人才”两字，写起来不过寥寥五笔，但在罗利军看来，却是强国之本、创新之源、发展之基。尤其是青年人才的培养，更是至关重要的一件大事。他一向主张“授人以鱼，不如授人以渔”，非常注意培养学生的独立工作能力，要求每位学生做到既能搞学术，又能下基层。

“不是说博士读完了，你就是人才了。能够解决实际问题才是人才！做我的学生，就要有做科研把冷板凳坐热的耐心，要扛得住失败的打击，要守得住成功之前的寂寞。”罗利军说，这是一个“吹尽狂沙始到金”的过程，“不过你既然决定走这条路，就要一步步地往前进，无非多用点功，多下点田，多干点活，多受点累。”

罗利军常感叹，搞农业是需要情怀的，这情怀来自跟农民打交道时对农民难处的感同身受。为此，他多次以政协委员的身份在两会上，为农业建设奔走相呼，为农民的利益仗义执言。他表示：“把节水抗旱稻的问题做好，这是我一辈子的事情！”

罗利军曾经为自己定下过3个目标：第一个是个人目标，作为老师，要培养成才100名学生，这个目标目前已经达到了；第二个是国家目标，自己培育的节水抗旱稻品种能够大面积种植，年推广面积至少要达到1000万亩，这个目标要在自己退休之前实现；第三个是科学目标，就是这辈子想把节水抗旱稻能够节水50%的原理研究清楚。罗利军认为，一旦水稻耗水、旱稻节水的基因秘密能够被破解，将节水抗旱稻的节水、抗旱、少施肥、少打农药等“绿色品性”赋予更多农作物，将对农业产生巨大的推动作用，甚至能为世界粮食安全、水资源安全、生态安全作出不可衡量的“中国贡献”。

然而，这也是最难的一个目标。“或许我这辈子都不能把‘旱稻密码’破解出来，但这个科学目标，我的学生会继续研究；学生不能研究清楚，学生的学生还会继续。”罗利军坚定地说。

在这条“稻”路上一路走来，罗利军没有把个人的荣辱得失放在心上，他心里装着的是，好品种有没有不断涌现，土地上的收成是不是增加了，农民们的收入是不是更多了，中国人的饭碗是不是端得更牢了？

在基因中心成立10周年的时候，罗利军百感交集，填写了一阕《沁园春》，里面有“事业如此美好，引四方精英共登攀”这样豪情壮志的句子。20世纪90年代，在水稻产量出现瓶颈之时，美国经济学家曾向世界发出疑问：“21世纪谁来养活中国？”30年过去了，以罗利军为代表的中国农业科学家给出了完美的答案。罗利军说，节水抗旱稻的培育是一项科技工程，更是民心工程。只要你肯用心去做，用科技去突破，日久天长，稻田里也能筑就起一座民族种业的坚固长城。