雜交水稻從這里走向世界

文/彭仲夏

五

袁隆平的三系法將中國率先推進雜交水稻時代，人類對水稻的雜種優勢利用不再是神話，在中國、美國、印度和東南亞的稻田里掀起了世界第二次綠色革命，產生了大面積、大幅度增產的奇跡。作為三系的總設計師，袁隆平在國家特等發明獎的頒獎大會上就自揭其短，指出目前的雜交水稻有‘三個有余，三個不足’，就是前勁有余，后勁不足；分孽有余，成穗不足；穗大有余，結實不足。尤其是配組概率低，制種環節多、生產成本高，大田收獲的谷子不能直接用于大田。而且難以解決高產與優質間的矛盾，隨著親緣關系在選配過程中相對拉近，其雜種優勢也會裹足不前甚至逐漸退化，增產潛力也越來越有限。所以三系只是育種的初級階段，育種方法必須從三系向二系再向一系推進。萬物之始，大道至簡，越簡單的東西就越科學。

袁隆平參加意大利米蘭國際無融合生殖學術會議后，提出利用無融合生殖材料固定雜種優勢，實現一系法的戰略設想。所謂無融合生殖，就是無性種子生殖。如果實現了無融合生殖，就沒有必要再“制種”，而是像常規稻一樣直接利用大田生產的稻谷做種子。這就是一系法，這是一項非常復雜的高科技生物工程。

這一年，國家啟動“863”計劃。第一步還是先將兩系法雜交水稻研究確定為“863”計劃生物工程中的第101—1號專題。袁隆平被指定為該專題組組長和責任科學家。所謂兩系法雜交水稻，即光溫敏雄性不育系，與三系法相比，其優越性就是一系兩用，省掉保持系，雜交水稻育種成為“一夫一妻制”。

袁隆平并非兩系法的肇始者，在他公開提出分三步走的戰略設想之前的一九七三年十月上旬，石明松在湖北沙湖原種場單季晚粳品種“農墾58”大田中，發現了三株典型的雄性不育突變株。這一發現將“照亮整個水稻王國”，經過多年的協作攻關，為兩系法雜種優勢利用立下了首功，但一直沒能闖過兩系法雜交水稻不育關的門檻。

就在這個時候，一九八七年七月十六日，李必湖的助手鄧華鳳，在自己經手的兩畝半試驗田的六十株用來進行保持系轉育的材料中，發現了一株受光、溫條件控制的秈稻核不育株。它雌蕊正常，其它性狀與其余五十九株無甚差別，唯花藥瘦小，棒狀、乳白色，不開裂。他感到很奇怪，趕忙采取套袋隔離措施，防止異交結實，到九月初，其他五十九株都自交結實正常，唯有套袋的這一株自交不結實。他將這一蔸禾剪掉莖和葉，留下不高的禾蔸移入盆栽，放到家里的陽臺上。至九月二十一日，僅有的一個晚生分蘗抽穗了，二十四朵小花結出十一粒種子，表現出類似湖北光溫敏核不育水稻的特點，即長日照誘導不育，短日照誘導可育，不育期內完全可以制種。

鄧華鳳將這十一粒珍貴的種子帶到三亞荔枝溝，播種抽穗后，全部表現雄性正常。袁隆平聞訊立即親臨田間觀察，確認這是首次在秈稻中發現的具有重大應用前景的兩用核不育系材料。一九八八年七月二十七日，袁隆平邀請國內有關專家進行技術鑒定，把它命名為“安農S-1”光溫敏核不育系。鄧華鳳發現并育成的“安農S-l”水稻光溫敏不育系，把原來的三系變成了兩系。“安農S-1”是我國第一次在秈稻中發現并育成的光溫敏不育系，標志著我國雜交水稻的研究繼續處于世界領先地位。

然而就在第二年，兩系法遭遇了致命的挫折。那年盛夏季節，長江流域出現了罕見的盛夏低溫，許多原本已鑒定的不育材料又變成了可育。當熱潮遭遇寒潮人會感冒、打擺子，而靠光溫自然調節的兩系法雜交水稻，也會出現打擺子的現象。人打擺子，早已有了苦口良藥，而雜交水稻打擺子，幾乎無藥可治，一派蓬勃生機的雜交水稻轉眼間變得死氣沉沉，方興未艾的兩系法雜交水稻被推到了“生死存亡”的關頭。這讓很多原本雄心勃勃的科研人員也開始“打擺子”了。如果連不育關都過不了，又怎么能在大田生產上推廣應用呢?在此嚴峻關頭，協作攻關人員紛紛向袁隆平告急。這個時候袁隆平受聯合國糧農組織委派正在印度指導雜交水稻生產，住的是五星級賓館，一天五百多美元的工資，這在二十世紀九十年代初的中國，是想都不敢想的高薪。糧農組織要他在印度工作三個月至半年，結果他只待了三個星期就心急火燎地趕回來了。再高的工資，再優厚的待遇，也無法拖住他，一回來就奔向了試驗田。擺在他眼前的兩系法雜交水稻遭遇的不是一場光照的災難，而是溫度的災難。常言道，天有不測風云，自然溫度更是變化莫測，比光照的規律更難以人為掌控。既然溫度是影響育性轉換的主導因素，那么第一要考慮的就是育性對溫度高低的反應。據此，他提出了選育“實用光溫敏不育系”的新思路，首先是要揭開水稻育性轉換與光溫之間的生命密碼，探明其溫敏感時期和敏感部位以及導致雄性不育的臨界溫度。

從哪個臨界溫度開始呢？經反復試驗后，袁隆平和他的團隊終于探悉到不育系育性轉換的起點溫度為23.5℃，當溫度低于臨界溫度時表現可育，而高于臨界溫度則表現不育。袁隆平又風趣地笑著打比方了，兩系法雖說是一夫一妻、自由戀愛結婚，制種雖然少了保持系這個“丈夫”，但母稻對生兒育女的要求很高，你對她的冷暖還得特別關心，稍不滿意她就使小性子，一賭氣又變成了原來的樣子（常規水稻）。

找到一把密鑰之后，在袁隆平直接指導下，羅孝和等科研人員以“農墾58S”做母本、“培矮64”做父本進行雜交，其雜種后代經長沙、海南多代雙向選擇，終于育成秈型水稻低溫敏雄性不育系“培矮64S”，與對照品種“培矮64”相比，它需在18至23℃的冷水條件下才能繁殖，不育起點溫度低，穗頸伸長度短，終花時間較長，適宜我國長江以南稻區推廣應用。在“培矮64S“育成后，又配制出“兩優培特”組合，成為全國第一個通過省級鑒定的兩用不育系和兩系先鋒組合。兩系法雜交水稻的成功是農作物史上的重大突破，也是一項舉世公認的中國獨創、世界首創的科技成果。在水稻雜種優勢利用上，具有前所未有、無與倫比的優勢，使我國的雜交水稻研究仍然引領世界。

如今，中國早已跨入了超級稻時代，但其核心技術體系依然是兩系法，也可謂是兩系法的升級版，而袁隆平開創的這一技術路線，也為我國種業開拓國際市場提供了核心技術支撐。每一項科研成果都需要經歷長時間的探索試驗，還要經歷從試種到大面積推廣應用的實踐檢驗。二〇一三年，由袁隆平主持的兩系法雜交水稻誕生十八年后，獲得了國家科技進步特等獎，這是繼全國秈型雜交水稻科研協作組在一九八一年獲得國家特等發明獎后，雜交水稻研究又一次獲得特等獎。但這兩個特等獎是不能混為一談的，前者是新中國成立以來的第一個也是唯一一個國家特等發明獎，而后者則是“國家科技進步特等獎”。此時，離石明松那個神奇的發現已過去整整四十年。在五十位獲獎人員名單中，袁隆平名列榜首，石明松排名第二，這也是嚴格尊重科學事實的。

令人扼腕嘆息的是，為兩系法立下首功的石明松，其名字上已加上了一個錐心的黑框。他已辭世二十五年，一九八八年一月中旬，他在武昌參加學術會議期間，不料意外身亡。剛剛年過天命，石明松像一個“光的使者”，他的發現的確“照亮了整個水稻王國”，同時也照亮了他如電光火花般短暫而燦爛的一生。生命中有太多難以預測的因素，而他的生命依然在他發現的一粒神奇的種子里延續。