南繁故事

位于三亚宁远河岸边的南滨农场及周边的大片耕地。图片|新京报

杂交水稻之父袁隆平老人生前最常忙碌的地方之一，叫“南繁基地”，正如中国大多数追寻作物种子的人，最终也总会在“南繁基地”相遇，在这个每年有“两个夏天”的地方，播种、耕耘、收获……

初春，走进三亚水稻国家公园南繁水稻科研基地，这里正进行众多水稻新品种的展示和试验;在崖州区坝头南繁公共试验基地，热带水稻和热带大豆即将进入采收期……和春天一样，希望也如期而至。2021年10月26日，这里传出一则喜讯：双季稻亩产突破3000斤，实现了“杂交水稻之父”袁隆平的夙愿。

三亚，南繁良种种天下

从1970年在三亚发现一株花粉败育野生稻，到超级稻大面积示范亩产屡破纪录，杂交育种的成功，一半功劳归于南繁。

实际上，海南岛是全国育种科学家最密集的地方。他们在海南南部进行种子繁育的工作，被称为“南繁”，他们的试验田，则称为“南繁基地”。“南繁基地”并不是一块固定的地方，也不是一个机构的名字，而是全国500多家科研机构在海南各个试验田的统称。有人说那里是“育种天堂”，也有人说那里是“种业硅谷”，来自全国各地的育种科学家们，每年冬天聚集在海南，种下他们精心找到的种子，有等待，有煎熬，更有来自土地的馈赠。

得益于得天独厚的热带农业资源，让三亚具有发展南繁育种无可比拟的优势，从1956年第一批科研人员南下育种至今，三亚南繁基地已成为中国农业科技和国家种业的“硅谷”，每年数千名科研工作者在此辛勤耕耘，也吸引了非洲、东南亚、南美洲等地区的科学家前来选育品种。

当虎年春节的钟声敲响时，崖州区河南省鹤壁市农科院南繁基地里，86岁的玉米育种专家程相文正在玉米地里套袋、授粉。从1964年12月孤身到海南从事南繁育种工作以来，程相文从事玉米新品种选育和高产栽培技术研究已有58年，他选育、栽培的玉米新品种中有14个通过国家和省级审定，荣获科技成果奖49项（国家省部级10项），其中“玉米单交种浚单20选育及配套技术研究与应用”项目荣获2011年国家科技进步奖一等奖。

南繁育种的开创应用，能缩短农作物三分之一至三分之二的育种周期。20世纪50年代以来，已有累计60万人到海南开展科研育种，为“中国饭碗”筑牢坚实底座。南繁热土，孕育良种。据统计，在全国已经育成的农作物新品种中，70%以上经过南繁基地的培育。60多年来，三亚每年吸引着数以千计的南繁科研工作者前来开展育种、制种等农业科研工作，屡屡创下世界水稻单产最高纪录，一颗颗希望的种子走出国门、走向世界。

迁徙，候鸟一样的育种者

袁隆平生前讲过的“禾下乘凉梦”，已被国人所熟悉，那个梦的本质，就是水稻高产梦。实际上，在南繁，育种人与他们的每一粒种子，都有自己的梦想。

时间回到2021年5月18日，三亚南滨农场，中国农科院作物科学研究所的院子里，搭着几排架子，架子上晒着刚收获的玉米、大豆，外面还罩着一层黑色的纱网，这层网不是为了防鸟，而是防止过强的紫外线晒伤种子，影响种子的发芽率。

中午12点左右，刚刚吃完午饭的谷勇哲，在院子里查看种子的晾晒情况，他戴着眼镜，皮肤黝黑，神情有些疲惫。几天前，他刚从遥远的呼伦贝尔回来，那里的冬天刚刚结束，正是大豆播种的时候，在那里种完了大豆，他又回到三亚，在这里收获最后一茬大豆。

谷勇哲是中国农科院作物科学研究所大豆基因资源研究组的一员，主要负责大豆种质资源保护工作。2017年博士毕业后，就加入了这个团队，每年在东北、海南、北京三地定期“迁徙”，春天在东北种大豆，夏天在北京做研究，冬天到海南进行“南繁”。

每年10月份，三亚的试验田就启动灭草整地，到11月上旬，谷勇哲会和他的老师、同事们一起来到三亚，开始种植大豆。与育种单位不同的是，他们的种子不止来源于一个地区，而是来自我国各个省份的品种、地方品种以及国外引进的种质，都是小包的，每包一份，全靠人工点播，每一份都要做好标记，以方便观察和记录不同种子的生长情况。

次年2月份，播種的大豆就能收获，长成的种子，经过筛选将保存至国家种质库，用于向国内科研单位和企业提供支撑育种和基础研究。

从东北到海南，从海南到北京，谷勇哲和他的种子，像候鸟一样，随着气候变化而迁徙，寻找更适合播种的地方。由于每年春节前后正是收获调查的季节，4年来，除了去年因为疫情影响，剩下的春节他都是在三亚过的。

位于南繁基地的野生稻田。图片| 新京报

加代，种子家族的扩张

对于袁隆平、谷勇哲这样的研究者来说，海南南端的三亚、乐东、陵水等地，是得天独厚的育种基地，地处热带，常年高温，在别处只能种一季到两季的作物，这里能种两到三季。

从上世纪五六十年代开始，科学家们就在这里进行育种，袁隆平则是1970年就来到了南繁，尤其是冬天，海南岛肯定是全国育种科学家最密集的地方。南繁基地的重要功能之一，就是育种的“加代”。“加代”是一个学术词汇，意思是在育种过程中，增加种子繁衍的世代，简单解释，就是一年之中，让种子多繁衍一代。

“作物育种是一个复杂的过程，不管是传统的杂交育种，还是现在利用生物技术进行育种，都需要多代的繁殖、选育，才能最终育成一个新的品种。”中国农业科学院国家南繁研究院副院长谷晓峰解释，“一个品种，可能需要六七代甚至更多代才能育成，由于作物本身的特性，需要时间去成长和繁衍，比如水稻，在北方一年一般只能种一代，冬天是不能生长的，但在南繁基地可以，这里的冬天气温很高，适合水稻种植，所以到了冬天，育种的科研人员，就会来到这里，再种一代，相当于每年增加了一代，这就是加代。”

加代不仅适用于育种，也适用于野生种质资源的扩繁。就在南营农场附近，记者见到了一块种着野生水稻的稻田。稻田中的稻子长得有些凌乱，没有普通稻田那么整齐，稻穗也普遍比较小，上面套着防鸟的纱网。

这片稻田是中国农科院作物科学研究所杨庆文团队的，从上世纪90年代开始，他就一直在从事野生稻的搜集、保护和利用工作，也是在那个时候，开始了他的“南繁生涯”。

“每一个做水稻种质资源或育种的科学家，最开始工作，都是从南繁开始的。”杨庆文研究员说。他告诉记者，我国现在保存着2万份以上的野生稻资源，在广西和广东还有两个活体保存的野生稻种质资源圃，三亚的南繁基地，则主要是用来扩繁和研究。

在科研中，那些或许不具备经济价值，但却拥有珍贵基因的作物，则被称为“种质资源”，也就是携带生物遗传信息、且具有实际或潜在利用价值的载体，包括种子、花粉、芽等多种形态。

扩繁，既是保护也是培育

和普遍种植的栽培品种相比，种在南繁基地的野生稻，表现并不好，这也是野生资源的普遍现象，但并不意味着它们不珍贵。

“和育成的栽培稻相比，野生稻的农艺性状，普遍具有产量低、落粒性强、有芒等缺点，但它们是栽培稻的祖先，因长期在自然界中生存繁衍，经历过各种自然灾害，最终能够生存下来，必然有各自的优点，携带着优良的基因，如抗病、抗虫、耐涝等。科学家们通过杂交等育种技术，利用这些基因，培育成更好的品种。大家都知道的袁隆平院士，最初就是从发现的一株雄性不育野生稻，开启了杂交水稻的大门，为解决中国人吃饭问题，作出了重大的贡献”。

生物的多样性，是生物繁衍、壮大和进化的基础。在科研中，那些或许不具备经济价值，但却拥有珍贵基因的作物，则被称为“种质资源”，也就是携带生物遗传信息且具有实际或潜在利用价值的载体，包括种子、花粉、芽等多种形态。

在三亚，还有一个我国最大的棉花种质圃，和水稻、小麦等作物不同，三亚炎热的气候，恰好适合棉花这种起源于热带、亚热带的作物。种质圃由中国农科院棉花所负责，这里的负责人刘记告诉记者，这个种质圃中，保存着700多种活体的野生棉花，其中绝大部分是国外引进的。引进的时间最早则从上世纪五六十年代开始，延续了半个多世纪。

“野生棉形态非常多，每一种都有自己的特点，”刘记告诉记者，“有的花非常艳丽，这是为了吸引昆虫为它传粉，有的叶片上有茸毛，害虫就无法在上面产卵，还有紫色叶片的，这是一种害虫讨厌的颜色。有一些花和棉桃同时存在，这是因为，棉花本身是无限生长的，只是在北方无法越冬，所以只能种一季，而在南繁基地，常年的高温，使得它可以一直生长，不断地开花、结桃、吐絮。”

在这个野生棉花种质圃中，还有一种著名的野生棉花，叫作瑟伯氏棉。这种野生棉花，本身的经济价值并不高，几乎没有纤维。但在我国棉花育种中，却发挥过至关重要的作用。在南繁有一句话，“一个品种可以改变一个产业”，这句话在棉花上体现得尤其明显。

谷勇哲正在查看晾晒的大豆种子。图片| 新京报

从1956 年第一批科研人员南下育种至今，三亚南繁基地已成为中国农业科技和国家种业的“硅谷”，每年数千名科研工作者在此辛勤耕耘，也吸引了非洲、东南亚、南美洲等地区的科学家前来选育品种。

从事棉花育种近20年的中国农业科学院生物技术研究所研究员孙国清说：“上世纪80年代，石家庄市农林科学研究院和中科院遗传与发育生物学研究所的科学家们，把瑟伯氏棉、海岛棉、陆地棉进行远缘杂交，经过20个世代的南繁北育，最终育成兼具多种优点的棉花新品种石远321，这种新品种具有高产、纤维优质、抗病性能好等多种特点，是1982年到2000年整整19年间，国家黄河流域棉花品种区域试验中霜前皮棉增产幅度最大的一个品种，全国累计推广种植面积多达1397万亩。”

这还不是所有的成绩。上世纪90年代初，棉花最主要的害蟲棉铃虫，在我国大规模暴发，棉铃虫会伤害棉桃，致使棉花绝产，历史数据显示，过去棉铃虫每年造成的损失在100亿元以上。

棉铃虫蔓延，而国内缺乏抗虫性能优秀的品种种质资源，美国的抗虫棉乘机进入中国市场，尤其在河北地区，美国的抗虫棉种子，一度占据90%以上的市场。研发具有自主知识产权的、中国自己的抗虫棉，成为当时应对棉铃虫暴发、稳定我国棉花产业的唯一途径。

孙国清的老师郭三堆，正是这场攻坚战的主要负责人之一，21世纪初，刚刚参加工作的孙国清，跟随自己的导师郭三堆来到南繁基地，进行棉花育种工作，从传统的杂交育种，到现在的生物技术育种，他经历了棉花育种技术20年的变迁和进化之路，也见证了许多珍贵种子的诞生。

孙国清告诉记者，抗虫基因的第一次合成，就用了一年零八个月的时间，此后，郭三堆和他的团队，又完成了更优秀的双价抗虫基因的创制，使得抗虫棉品种的性能进一步提高。

不久之后，具有我国自主知识产权的国产双价转基因抗虫棉“SGK321”通过品种审定，此后迅速推广。彻底改变了国外抗虫棉占据市场的问题，“到现在，我国种植的棉花品种，基本上全部是自己育成的。”孙国清说。

南繁，既是过去也是未来

5月18日下午4点多，热气稍退，谷勇哲再次来到他们的大豆地里，这片大豆是今年种植的第二季。第一季主要是种质资源扩繁和研究用，种植了两万多份资源，针对部分种子量较低的资源又进行了第二季繁殖，共有2500余份。

试验田的部分大豆已经收获了，地里空出了很多块空地。第二季扩繁的种质资源中形态各有不同，有的茎叶已经完全枯黄，可以收获了，有的才刚刚开始结荚，叶片碧绿。谷勇哲告诉记者，这些大豆的收获期，要持续一个月以上，而他们这些种植者，期望掌握每一份资源，甚至每一株大豆的生长特点。

“整个种植期中，要一直观察、鉴定、检测。”谷勇哲说，“调查的目的主要包括两个方面，一方面是通过调查花色、叶形和茸毛色等基本农艺性状，判断种质的纯度，因为在繁殖过程中材料数量比较多，要避免混杂现象;另一个方面是调查株高、分枝数、荚数等重要的产量相关性状，可以筛选适应性好的资源，作为遗传育种的亲本。”

三亚南繁育种基地的棉田。图片| 新华社

谷勇哲向记者介绍了一些简单的性状，比如成熟的果荚有黑色、褐色、黄褐色之分，“哪怕是记录这些简单的颜色性状也很有帮助，比如育种家用资源做杂交时，由于大豆的花是闭合的，是自交系作物，人工杂交首先要去雄，然后用另外一个品种去授粉，但授粉未必成功，这在当时很难看出来。两种形态不同的大豆，杂交后的种子，种出来的大豆会出现分化。这时就可以通过花色、荚色等性状进行判断是否杂交成功。假如用黑色果荚和褐色杂交，后代就会既有黑色又有棕色，如果是单一颜色，说明上一代授粉没有成功，这样的就不能要了。”

高温下的工作，常常会持续几个月到半年，等到南繁结束，接着还要转赴另外的地方，继续这一流程。孙国清在这里工作了近20年，每年都在这里工作几个月，但至今仍难适应这里潮湿而炎热的环境。

然而，他们的工作又让他们无法放弃这里，种业是农业的芯片，也是保障粮食安全的基础，他们的每一点收获，可能都关系到14亿人的饭碗问题。

以大豆为例，大豆是我国进口数量最大的作物，我国是大豆的起源国，种质资源非常丰富，但育种水平，比起美国仍有差距。美国获得了中国的种质资源，育成更好的品种，反过来又卖给中国。

地里很多大豆的叶片上，都有标注的记号，谷勇哲告诉记者，这是采样鉴定的标记，科研人员会定期采集植株的组织，送到实验室进行鉴定和分析。

在过去，采集的样品要送到北京的实验室里才能做，但随着基地的发展，当地实验室已经建立起来，很多實验可以在当地做。这也意味着，更多的育种工作者将在海南汇集。对他们来说，这里就像一个让种子扩展升级的地方，天南海北的人们来到这里，只是为了让自己的种子变得更多、更好，然后带着它们，重新出发，在更广阔的地方生根发芽，为世间带来勃勃生机。

◎ 来源|综合新京报、三亚传媒融媒体