大道至简
随着三系法把中国率先推进杂交水稻时代,人类对水稻的杂种优势利用不再是神话,而三系法则是一个被反复验证、屡试不爽的神器,又被遗传育种学家称为“经典的方法”,按这一方法育成的种子,在中国、美国、印度和东南亚的稻田掀起了一场绿色革命,产生了大面积、大幅度增产的奇迹。然而,这还只是杂交水稻发展的第一阶段,也是袁隆平对水稻杂种优势利用的第一个开创性的贡献。假设一下,即便他就此止步,也足以奠定他作为“杂交水稻之父”的地位。
但袁隆平注定是不会停下脚步的。作为三系法的总设计师,他在国家特等发明奖的颁奖大会上就自揭其短,指出三系法还存在诸多的缺陷和局限。这绝非“过分的谦虚”,而是一个科学家的本色,科学就是一个不断探索、修正和完善的过程,一旦发现问题就必须实话实说,寻求解决之道。三系法为什么会出现这样那样的缺陷?一直以来,袁隆平的每一个决定性的思考和抉择,都是从追问、怀疑和否定开始的。他从怀疑到否定米丘林的“无性杂交论”、经典遗传学的“无优势论”开始,就迈出了关键的第一步,独辟了三系法水稻杂种优势利用的一条路。而这一次,他不是要否定别人,而是“自我否定”。当时,杂交水稻播种到哪里,哪里都是一片丰收在望的景象,而他走到哪里,哪里都是一片啧啧称赞声。在农民眼里,这个泥腿子专家跟他们一样风里跑雨里钻,成天巴着个水稻,可他有本事搞出花样,产量一年比一年高,让种田人一年比一年有奔头。“袁隆平,这三个字特值钱!”这是农民说出来的大实话,可这大实话背后却有他们尚未发现的隐忧,但这粒种子的创造者已经发现了。就在许多人为杂交水稻大推广、大增产而头脑发热时,他就发现问题了,用他自揭其短的话说,是“前劲有余,后劲不足;分蘖有余,成穗不足;穗大有余,结实不足”。他这样说,既是给那些头脑发热的人浇浇冷水,更是冷峻地揭示出了初创时期的杂交水稻还存在诸多绝对不能回避和掩饰的缺陷。
对于三系法技术体系,袁隆平此前曾打了一个形象的比喻,就像“一妻嫁二夫”的奇特婚姻关系,并且是“包办婚姻”,这就决定(甚至是命定)了在杂交组合上,作为母本的不育系(母稻)在选配保持系和恢复系这两个父本(公稻)时,由于受到遗传因素的制约,用专业术语说就是受到“恢保(恢复系和保持系)关系”的限制,其优势组合的概率极低,而难度又极大,若要选配一个具有杂种优势的组合,在现有籼稻品种中仅有千分之一可转育成不育系,只有百分之五可用作恢复系,这就造成了选配概率低、制种环节多、种子生产成本高、在育种上进度缓慢等诸多症结,而且难以解决杂交水稻高产与优质间的矛盾。还有一个后遗症,随着亲缘关系在选配过程中相对拉近,其杂种优势也会裹足不前甚至逐渐减退,增产潜力越来越有限,这也就是袁隆平指出的“前劲有余,后劲不足”。
归根结底,三系法的所有症结都可归结为一个,就是其技术体系和育种程序太复杂、太烦琐。大道至简,如何才能化繁为简?这就是袁隆平一直在思考的问题,但要闯出一条路来又绝不简单。
就在三系法杂交水稻获得国家特等发明奖的第二年,1982年,袁隆平担任了全国杂交水稻专家顾问组副组长,这并非一个荣誉性的虚职,此前此后,他一直都在为全国杂交水稻的研究和推广应用谋篇布局。随着杂交水稻的大面积推广,迫切需要为杂交水稻研究搭建一个更理想的工作平台,也是中心平台。说到这个平台,又要说到袁隆平1968年早春去广东南海育种时遇到的那位笑眯眯的女干部蓝临了,此前她已从广东省科委调到了湖南省科委,担任计划处处长。这次,又是蓝临带头发起倡议,由湖南省农科院牵头,组建一个杂交水稻的专门研究机构。1983年初,湖南省科委正式提出了成立“湖南杂交水稻研究中心”的建议。4月初,蓝临便带队赴京,向国家计委递呈申请拨款的报告。那正是百废待兴的年代,一个被十年浩劫折腾得精疲力竭、元气大伤的中国,还处于恢复期,国家财力捉襟见肘而到处都要输血。蓝临深知,此时要申请给一个地方科研机构拨款非常难,她也做好了“好事多磨”的心理准备,但无论如何她都要据理力争。结果呢,又是一个令人喜出望外的结果,尽管国家计委把每一分钱都攥得紧紧的,对杂交水稻科研却非常慷慨,竟然一下拨款五百万!
如果不是非常重视,又怎会有这样一个非常慷慨、非常难得的大手笔?国家计委在决定立项拨款后,为解决亿万人吃饭问题的这个“大道”,在办手续、走程序上一切从简,一路开绿灯。所谓大道,从来就是极其简单的,简单到一两句话就能说明白,如民以食为天,如吃饭第一,如吃饭比上天重要,就这么简单,但只有经历过那段非常岁月的人,对这个简单到非常简单的道理才有直接而深切的体会。对这样一个结果,袁隆平先生一直到现在还连连惊叹:“那实在是一个天文数字!说明党和政府对杂交水稻事业给予了极大重视,寄予了殷切厚望!”
一个大难题竟然如此简单就解决了,湖南省科委随即就展开了选址、征地、设计、调配人员、购置设备等一系列烦琐而复杂的工作,哪怕到了今天,也不知要跑多少机关、盖多少大印才能办完各种手续,但一听是搞杂交水稻研究,几乎每个单位都大开方便之门,一路绿灯,在不到一年的时间里,一幢幢办公楼、实验楼和宿舍楼就在长沙市东郊马坡岭拔地而起,这个速度,简直比当年的深圳速度还快。1984年6月15日,湖南杂交水稻研究中心正式挂牌成立了,这是国内外第一家杂交水稻的专业科研机构,也是杂交水稻发展史上的一个里程碑。到了1995年,又以其为依托成立了国家杂交水稻工程技术研究中心。两个中心,两块牌子,一套人马,这也是一种大道至简的运行体制。事实上,这两个中心也是世界杂交水稻研究的中心,后来又陆续盖起了科研楼、培训楼、开发楼、科技馆以及基础理论和分子育种实验楼各一幢,还建起了温室、人工气候室、种子仓库等科研必备配套设施,并配备了各种大中型科研仪器两百多台(件)。如今,中心已拥有六十多位研究员和副研究员,其中有博士二十多人。离中心大院不远,就是一百八十亩试验田,当地老乡也挺干脆简单,就直呼为中心试验田。
除了长沙本部,中心还在海南三亚设有南繁基地。这里不说袁隆平和他的助手辗转于广东、广西和云南的南繁经历,只说在海南,袁隆平最早于1968年秋在海南陵水县农科所搞南繁育种试验,1970年秋转到崖县(今三亚)南红农场,后又搬到荔枝沟火车站工段附近,那里条件之艰苦简陋就不用说了,既居无定所,又无试验田,一切都是租用的。直到1982年,湖南省农业厅拨款两万元,在三亚警备区师部农场建了一座平顶砖房,才有一个遮风避雨的“家”。再后来,因为有了国家计委那笔拨款,他们才得以继续向师部农场租用土地,在二十多年里盖起了办公楼、实验楼、宿舍和食堂,还租用了六十亩试验田。2015年深秋季节,我特意去海南南繁基地探访,在三亚地图上已经有了一个醒目的标志——湖南杂交水稻研究中心海南南繁基地。这让我少走了不少弯路,直奔那个让我憧憬已久的现场。而这条捷径,其实也是袁隆平和他的助手们独辟蹊径开拓出来的,从1968年到2015年,差不多半个世纪了,袁隆平和他的助手、同事每年都像追逐阳光的候鸟一样在长沙和三亚之间南来北往,年复一年,从未间断过。
交代了一段后话,还是回到1984年。在湖南杂交水稻研究中心筹备成立之际,就有人在暗自猜测或私下里议论,谁将出任中心主任?从科研的角度看,自非袁隆平莫属,但袁隆平是一位党外人士,在组织全国籼型杂交水稻协作攻关时,他也一直是负责技术方面的工作,而这个中心主任是一个单位的行政一把手,按惯例,一般都是党员干部担任。当时,袁隆平正在天涯海角的南繁基地,一如既往地扑在稻田里,压根就不去操那份心。在他心里,无论谁当中心主任,都只有一个中心,那就是杂交水稻研究。而这次人事安排,也是大道至简,袁隆平这位没有任何行政级别的党外人士,被直接任命为中心主任。当他接到任命通知时,又是怎样的心情呢?他显得很清醒也很沉重:“我很清楚,这表明了组织上对我的信任,同时我也感到肩负着一份重大的责任,因此,我接受了这项任命。”
有了研究中心这样一个平台,又肩负着这样一份重大的责任,一个新的战略设想,又在袁隆平的头脑里酝酿了。随着他的思路越来越清晰,这个战略设想已呼之欲出。
1986年10月,首届杂交水稻国际学术讨论会在长沙召开,来自美国、日本、印度、菲律宾、澳大利亚等二十一个国家和地区的两百多名代表参加了会议,遍及世界五大洲。像这样的国际学术讨论会,既有唇枪舌剑的激辩,也有欲说还休的试探,当然,也有一些在农业科技上一直领先的发达国家代表,心高气盛,正在暗地里狠下决心,发誓要让自己的科技水准在这一领域里赶超中国。但有一个事实却是谁也不能否定的,从1976年杂交水稻开始大面积推广,到此时已整整十年,中国杂交水稻累计种植面积超过九亿亩,仅增产稻谷就超过了九百多亿斤,可以多养活一亿多人口。
一个黝黑而精瘦的身影,无疑是这次国际会议上最引人注目的身影。
袁隆平的学术报告,也是这次会议最受关注的主题之一。这不是一般的学术报告,而是他酝酿已久的关于杂交水稻分三步走的战略设想:从育种方法上说,杂交水稻的育种可分为三系法、两系法、一系法三个战略发展阶段,朝着程序上由繁到简而效率越来越高的方向发展;从杂种优势的水平上分,一是品种间的杂种优势,二是亚种间的杂种优势,三是远缘杂种优势。上述的三种育种方法和三种优势水平之间存在着一定的内在关系,可以概括为三系法为主的品种间杂种优势利用、两系法为主的亚种间杂种优势利用、一系法远缘杂种优势利用。这篇题为《杂交水稻研究与发展现状》的学术报告,经与会代表一致认可,作为会议的主题写进了会议文件,随后又以《杂交水稻的育种战略设想》为题在1987年第1期《杂交水稻》上发表,被业界视为杂交水稻发展的一份纲领性文件,被世界农业科技界认为是“袁隆平思路”,袁隆平也因此被誉为杂交水稻科研领域的“伟大战略家”,实在是当之无愧的。
从这一卓越的战略构想看,他已从理论上把杂交水稻的科学探索推向了又一个全新的境界,接下来的路,如他所预言的一样,在程序上将由繁到简,在效率上则越来越高,但在关键技术上也越来越难。这不仅仅是一个农业科学家的战略设想,一经他提出,随即就得到了国家的高度重视。1987年,两系法杂交水稻研究被列入国家“863”计划,而袁隆平又一次肩负起国家赋予他的责任和使命,担任了“863”计划1-01-101专题(两系法杂交水稻专题)的责任专家,主持全国十六个单位协作攻关。
此前,对于“以三系法为主的品种间杂种优势利用”,我搞了很长时间才多少懂得了一点基本原理,而对“两系法为主的亚种间杂种优势利用”又如何去理解呢?水稻有籼稻和粳稻两个亚种,所谓亚种间杂交,说穿了就是籼稻和粳稻之间的杂交,如果这一技术能从根本上突破,就能从不育系、保持系、恢复系中省去一个保持系,这样就简化了种子生产程序。其最显著的优势还在于它不受“恢保关系”的限制,配组自由,同一亚种内几乎任何正常品种都可以作为其恢复系,因而在理论上更易于选配出杂种优势更强、增产潜力更大的杂交水稻新组合。然而,一句大道至简说来简单,若要省掉三系之一又何其难也。
为了让我这个门外汉一听就懂,袁隆平先生又打了个形象的比喻,同三系法那种“一女嫁二夫”而且是“包办婚姻”的奇特婚姻关系相比,“两系法是一夫一妻的自由恋爱,而一系法则是独身主义”。这个比喻让我忍不住乐了。说到这里,还有一段趣话,福建育种专家刘文炳是一个名噪一时的“植物性学专家”,他有一个创造,就是让水稻充分享受到“性福”。此事说来有趣,却并非异想天开,而是合乎生命规律的科学。水稻是植物,也是生命,培育良种,就是让水稻像人类一样优生优育。刘文炳在育种中发明了一套在水稻扬花期间让水稻享受“性福”的方法,具体怎么搞我也听不懂,但道理我懂,那就是给不育系催花煽情,让雌雄蕊在享受性高潮的快感中更充分地受孕结合,这样,结出来的谷粒才会丰富饱满,优质高产。这个道理,就像有着美满婚姻的夫妻,才能生出漂亮聪明的孩子。
所谓大道至简,其实是一个从简单到复杂又重新回到简单的过程,如以前的常规水稻品种其实也是一系法,在经历了三系法、两系法再到一系法,这个一系法就是培育不分离的杂种一代,将杂种优势固定下来,免除年年制种,凭借杂种一代植株的种子逐代自交繁殖,那已是一个更高境界的一系法了,那个简单已是非同一般的简单了!