有這么一群人,他們自嘲是“跟著太陽走的人”。
春夏季節,大陸氣候溫暖適宜,他們在內地育種;秋冬季節,內地氣候變冷后,他們又到海南育種。如同候鳥一般,一年四季,他們隨著太陽的直射變化而遷徙。他們就是中國雜交水稻的育種專家。
“好種多打糧。”近年來,我國糧食產量能屢創新高,現代種業發展能逐步快速推進,這些驕人成績的取得,自然與一代代水稻育種人的艱辛和努力,培育出一批批具有自主知識產權的優良雜交水稻品種息息相關。
中國雜交水稻的發展現狀如何?中國植物新品種權的實施又給種業市場的發展帶來了哪些利好?近日,本刊記者走訪了湖南部分育種專家,聽他們講述育種人的故事。
育種要耐得住寂寞,還要有夢想和擔當
40多年耕耘,培育優良水稻品種65個,教出的學生更是桃李滿天下。
作為最早瞄準雜交水稻優質高產的研究者,陳立云為兩系法雜交水稻研究作出了杰出貢獻。他是湖南大學的博士生導師,全國模范優秀教師。
身材消瘦,皮膚黝黑,年近七旬的他,看上去與其說是一位專家學者,更像是一位農村老人。只有談起育種,本不善言辭的他,伸出因常年下地而指甲磨損嚴重的雙手,向記者介紹雜交水稻的科研情況,如數家珍。從1972年到湖南農學院(現湖南農業大學)農學專業學習,到1975年畢業留校任教,往后則是他漫長的育種和育人生涯。
有人說海南是育種人的天堂。那里溫度較高,可以多種一季度水稻。
“多數時候是當年的11月份去,來年的4月份返回。為了趕車買票,年三十晚上走的時候也有過。”二十世紀七八十年代,從長沙到三亞,需要火車、輪船、汽車輪著坐,路上就要花費一周的時間。從1975年開始,這種旅行幾乎每年都要在陳立云身上發生一次。
40多年前,湖南農大在海南的育種基地,因為生活條件艱苦,工作人員的口糧基本上靠自帶。于是,每年去三亞,就像如今的農民工返鄉般壯觀。“十幾個人二十幾個人組個隊,有的負責提前去車站打地鋪搶票,有的負責提著大包小包的干糧、咸肉。”陳立云回憶。
有一次因為斷了口糧,餓了三天才吃上飯。“過年的時候,當地的餐館都關門了,我們帶的口糧又消耗得太快,那一次可是餓慘了。”對于那次挨餓的經歷,陳立云記憶猶新。
因為物資匱乏,能吃上一頓肉,成了那時候育種工作人員最大心愿。“因為當地溫度高,又沒有冰箱保存,年初我們帶的咸肉,后來都長了毛,壞掉了。”陳立云說,“后來,條件就慢慢變好了。我們自己在當地種了糧食和蔬菜,基本上能解決口糧的問題。”
艱苦的生存條件不算什么,對于育種人來講,能培育出優良品種才是人生的大事。“育種要耐得住寂寞,要守得住夢想才行。一個新品種從雜交稻穩定至少需要八年時間,再到推向市場至少需要十年時間。育種人一輩子沒育出好品種的事兒,也是有的。”陳立云說。
雜交水稻優質與高產間的矛盾,是長期困擾雜交水稻育種的難題,陳立云為此默默攻關了20年。1996年,陳立云選育出我國第一個優質高產兩系法雜交水稻組合培兩優288,緊接著又選育出我國第一個優質香型三系雜交稻新香優80,破解了雜交水稻高產與優質的難題。
兩系法雜交水稻發展前景廣闊,但制種的安全問題曾讓育種專家們頭疼不已。特別是一遇到持續低溫天氣,大面積制種往往不理想。為此,陳立云又攻關了22年,選育出雜交稻母本C815S,不育起點溫度比原來降低了2攝氏度,耐受低溫的時間長達7天。正是這關鍵的2攝氏度,給兩系雜交稻制種系上了“安全帶”。
為了解決C815S繁殖難題,陳立云又帶領團隊研創出兩系雜交稻母本繁殖基地與時段計算機智能選擇系統,篩選出不育起點溫度22攝氏度的兩系不育系最佳繁殖基地是云南保山。經試驗,兩系雜交稻母本C815S的繁殖產量是海南繁殖產量的6倍以上?,F在,國內許多種子企業按照他研創的方法繁殖兩系雜交稻母本,都獲得了成功。2012年,“水稻兩用核系C815S選育及種子生產新技術”獲得了國家科技發明二等獎。
“育種行業需要的是全才,既要懂得機械、病蟲害、土肥方面常識,又要具有一定的社會活動能力。好的育種人,還要有一定的擔當。”陳立云說。
育種是個技術活兒,也是個辛苦活兒,時時考驗著人的體力、耐力和判斷力。2010年,當社會層面還沉浸在雜交水稻得以不斷推廣的喜悅時,陳立云卻呼吁起“拯救雜交水稻”。原來,隨著水稻傳統育秧移栽方式改變為拋秧或直播技術,每畝雜交水稻用種量較以前多了2至3倍。因此,種植雜交水稻的效益下降,不少農民開始改種常規水稻品種。
為了降低雜交水稻種子生產成本,在科研經費不足的情況下,陳立云帶領團隊自掏腰包開展研究。他們的目標是把雜交水稻的種子生產成本降低一半,把賣到農民手上的雜交水稻種子的價格至少降低一半。目前,他們在高異交兩系不育系選育和機械化制種研究方面已取得重大進展。
“現在好多雜交稻品種落后于生產需求,培育出更多讓農民放心、適合機械化生產的新品種是正確的發展方向。而新品種的推廣則需要法律保駕護航,我國植物新品種權的實施則有效解決了這一難題。”陳立云說。
為科企共贏筑橋梁
雖然學的是農學專業,但唐文幫的初衷卻不是做農業。
“其實,我最早夢想是做一個律師。”44歲的唐文幫,是湖南農大水稻科學研究所的所長。大學期間,除了學習農學專業外,還自修了法學專業,他一直為自己的“律師夢”而做著努力。畢業時獲得了雙學歷。從1998年畢業后開始搞育種科研,至今已有二十年時間。這期間,不但改變了唐文幫最初的夢想,也改變了他的人生軌跡。“可能是跟著學校的科研團隊搞了幾年育種后,真正認識到了農業的重要性,反而淡漠了最初的夢想吧。”唐文幫笑著說。
從1998年到2013年,唐文幫參與培育的近50個雜交水稻品種通過了省級和國家級審定。其主導培育的C兩優華占在2015年成為全國最大的雜交水稻單品。
第二個夢想是“希望自己在退休前實現雜交水稻育制種機械化”,這是唐文幫在36歲那年立下的志向。2011年,國務院印發關于加快現代種業發展的8號文件,伴隨著國家對商業化育種的放開與鼓勵,傳統育種生產方式已不適合市場發展,而新興的機械化育種程度普遍較低。唐文幫通過多方實驗求證,決定以小粒型不育系的培育作為突破口。
2013年,國務院辦公廳印發關于深化種業體制改革、提高創新能力的109號文件。憑借這股東風,湖南希望種業科技股份有限公司與湖南農業大學簽訂商業合作協議:湖南農業大學幫助湖南希望種業科技股份有限公司培養人才,提供設備和技術服務,派水稻育種專家進入公司的育種基地和實驗室工作;公司每年向湖南農業大學支付技術服務費38萬元,安排學生實習,優先本校學生就業。科技成果共享,經營開發權歸公司。唐文幫作為首席育種專家加入湖南希望種業,成為公司的科研領頭人,這也為他第二個夢想的實現提供了契機。
“學校與企業之間的這種‘產、學、研’合作,可以加強植物新品種權保護,最終實現互利三贏。”唐文幫介紹,對于公司,解決了人才、技術、品種的難題。
由學校派育種專家到公司育種,不但增強了公司的科研實力,提升了品種和技術的科技含量,并通過聯合培養本科和研究生,公司擇優錄用,人才儲備充足。公司可以利用學校的實驗室和其他資源開展分子育種。對于學校,原本以基礎研究為主,科研成果不能直接轉化,技術服務費可以解決辦學經費不足問題,還可提高教職工待遇。與公司合作,可以利用公司的實驗室和基地,加強學生實習與就業,派出的專家通過在公司實踐和提高,給學生授課更能結合實際,讓學生更能學以致用。對于育種人員,加強了市場觀念,拓寬了育種思路,沒有研究經費的困惑,育成的品種與市場需要相適應。同時,個人待遇的提高,提高了育種人積極性。
在探索小粒型不育系培育過程中,關鍵是將種子的父本和母本分開,這期間需要特殊的分選機械,這一塊兒在當時的國內幾乎處于空白。為了找到最精確的參數,除了帶領團隊要做一次又一次的試驗外,唐文幫還自費到吉林農學院尋求幫助。2016年,唐文幫在農業農村部規劃設計院的幫助下,最終設計制造出專門的分選機械設備,他主導培育的不育系卓201S也于這一年通過了海南省審定。
自己是幸運的,這是唐文幫對自己近幾年科研育種的一句總結。2018年4月,唐文幫培育的卓兩優581雜交水稻新品種通過了國家級審定,此品種對于實現機械化育制種具有重要意義。時隔六個月后,湖南省長沙縣江背鎮河田村的稻田中,伴隨著收割機的轟鳴聲,適合機械化制種小粒型不育系卓201S配組的雜交稻組合卓兩優141完成現場測議。示范現場的卓兩優141,穗大粒多,結實率高,成熟期落色好,抗倒性強,田間無病蟲危害,產量優勢非常明顯。
“這個系列品種的成熟試用期至少有15年。選育小粒型不育系和大粒型父本,通過機械篩選的方法徹底分離雜交種子,不但保證了種子純度,而且實現雜交水稻機械化制種混播混收和機械分離,大大提高了工作效率。”唐文幫說。
多年的合作過程中,在唐文幫的推動下,湖南希望種業不但組建了自己的科研團隊,而且從名不見經傳的小種企一躍成為銷售過億的國家育繁推一體化企業。通過合作,雙方已申請植物新品種權32個,已獲植物新品種權授權14個。
“原先種的常規稻,每畝產量最多800斤,現在的雜交稻每畝產量都達到了1000斤以上,相比多了260元的收益。”38歲的長沙市望城區茶亭鎮獅子嶺村村民馮贊柳告訴記者,他跟湖南希望種業合作已有三年時間,自己手里的300畝地種的全是卓兩優141,“雜交水稻不但高產、優質,而且抗倒伏強,解決了農戶最擔心的問題”。
商業化育種體系實踐者
從主動放棄株洲市農科所副所長的“鐵飯碗”,到投身正在籌建的“亞華種業”主持水稻育種工作,再到進入隆平高科,近20年的時間里,他主導培育出國內迄今為止不育起點溫度最低的兩用核不育系株1S,牽頭創辦了國內第一個由企業建設的種業科學院,并開始探索商業化育種體系建設……對于楊遠柱來說,很難用單一的育種專家或者企業管理者來定義。
“搞科研要瞄準市場,最終為了讓農民受益。”從上世紀80年代,楊遠柱就開始搞水稻育種,不過培育的是常規稻。至于為啥后來搞起了雜交水稻育種,用他的話來講就是:“搞常規(水稻)技術門檻低,咱們農民自己就可以搞繁育,而且沒有保護,賺不到錢。”
1999年,已經是株洲市農科所副所長的楊遠柱毅然辭職,把自己和愛人的檔案從事業單位拿出,加入到剛剛成立不久的湖南亞華種業股份有限公司,成為一名企業的研發人員。
“辭職那會兒,還是引起了轟動的,當時被稱為‘長沙市第一個下崗的研究員’。”楊遠柱笑說。的確,彼時年僅35歲的楊遠柱,不僅享受著國務院政府津貼,還是國家級有突出貢獻的中青年專家、“全國五一勞動獎章”獲得者,“辭職事件”在外人看來有些不能理解。但是,只有他自己清楚,“在科研院所,雖然衣食無憂,生活穩定,但搞的研究往往不夠接地氣,有時候甚至是為了評職稱、發論文而去選育品種;只有到了企業,雖然有可能面臨一定生存壓力,但能夠直面市場需求,自己的心愿才有機會付諸實踐”。
對于剛剛成立的企業來說,資金等科研條件的短缺是楊遠柱面臨的第一個難題。“企業面臨經濟壓力,就更應該把科研和推廣融為一體。市場需要什么就研發什么產品,讓科研成果盡快轉化落地才是真理。”楊遠柱說。
把實驗室放在租來的農房里,咬緊牙關從零開始組建科研團隊,楊遠柱選擇迎難而上。期間,因為企業資金鏈出現問題,他拿出所有積蓄,與骨干員工一同出資,成立了湖南亞華種業科學院,繼續他的產業化探索。2007年,亞華種業整體并入實力更為雄厚的隆平高科,他一手建立的種業科學院也一起并入。
因為早些年搞的是早稻研究,出的成果也不少,楊遠柱就有了“楊早稻”的美譽。而進入隆平高科時,“楊早稻”卻沒有高興起來。“當時的早稻種植面積已經開始下滑,加上早稻種子價格下滑,利潤偏低,農民不愛種,企業也不愛賣。”
轉型勢在必行。2011年,已經進入隆平高科管理層的楊遠柱跟公司立下“軍令狀”:一個中稻品種都沒有的他,在5年的時間里要交出10個中稻品種。搞了大半輩子早稻研究的楊遠柱,一下子回到了起點。
“要想讓科研真正與市場對接,就必須對科研體制進行改革。”楊遠柱把科學院按照育種流程劃分成獨立部門,每個部門只負責一個固定環節,同時實現信息與資源的高度共享。如此一來,隆平高科的科研模式不再是業內過去普遍的一個育種家帶領幾個人包攬全過程的“作坊式育種”,而是變成了“工廠化分段式”的專業高效育種。
創新了運行機制,楊遠柱又充分利用隆平高科持續不斷的高額研發投入,為不同環節均配備了高科技保障,最終搭起了商業化育種體系的框架。效果顯而易見,隆平高科自有知識產權水稻品種在銷售中的比例由3年前的30%大幅躍升到現在的80%。2017年,隆平高科通過國審的水稻品種數量達到61個,占同期國審水稻品種總數的34.27%。以優質高產、綠色穩產的“隆兩優”“晶兩優”系列中稻品種為代表的隆平高科水稻種子銷量一舉突破3000萬公斤。
“商業化育種應該說是因為植物新品種權保護的出現而出現,只有品種權保護的有效實施,才能為商業化育種體系不斷完善而保駕護航。”關于植物新品種權的保護,楊遠柱認為,“保護不應該只局限于社會層面,即使在公司內部,也應該有所體現。”
據介紹,隆平高科每年拿出銷售總額10%的資金作為量化資金,其中2.35%又作為科研資金,目的就是為了提高科研人員的育種熱情,健全商業化育種體系,進而促進植物新品種權的有效實施。至今,隆平高科已經申請品種權307件,獲得授權127件,獲得專利授權13件,編制技術標準8項。2018年,楊遠柱團隊又申報了11個不育系、23個恢復系和16個雜交品種的品種權保護材料。
“培育優良品種,富裕千萬農民,不論身在何處,這是我一輩子的堅持與責任。”楊遠柱說。
國以農為本,農以種為先。
從上世紀90年代起,中國雜交水稻為眾多發展中國家解決糧食短缺問題作出了重要貢獻,有著“東方魔稻”之稱的中國雜交水稻,它的出現和推廣被譽為“第二次綠色革命”,這一切與這群“跟著太陽走的人”數十年如一日的默默耕耘是分不開的。也正是因為有了袁隆平、陳立云等老一輩育種專家的不懈努力,以及唐文幫、楊遠柱等第二代育種人的傳承與堅守,多年來我國糧食產量才會屢創新高,糧食安全問題才得以保證。
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