文/本刊記者 段永利
“民以食為天”,小麥與水稻,是中國的兩種主要農(nóng)作物。由于氣候、地形等差異,中國形成了南部種植水稻,北部種植小麥的農(nóng)業(yè)格局。坐鎮(zhèn)南方的雜交水稻之父袁隆平,2021年去世后,有不少人遺憾地說:“當(dāng)年為糧食奮戰(zhàn)的南袁北李,如今只剩下一個人”。那個人們口中的“李”,就是中科院院士、被譽(yù)為“中國小麥遠(yuǎn)緣雜交之父”的李振聲。
今年91歲的李振聲,和小麥打了一輩子的交道。他與小麥結(jié)緣是因?yàn)榱嗄昵靶←湕l銹病的大流行,李振聲用了30年的時間,攻克了雜交品種后代不育等難題,培育出了持久抗病高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的小偃系列品種,還在世界上首創(chuàng)了染色體快速選育的方法。此外,他提出的黃淮海中低產(chǎn)田治理的建議,為我國糧食增產(chǎn)做出了突出貢獻(xiàn)。
1956年,全國范圍內(nèi)發(fā)生了大面積的小麥條銹病,造成的災(zāi)害很嚴(yán)重,僅在黃河流域,小麥減產(chǎn)了超過一百億斤,相當(dāng)于4000萬
人口一年的口糧。
小麥條銹病有“小麥癌癥”之稱,是小麥生產(chǎn)中典型的氣流傳播大區(qū)域流行性病害,由一種叫做條銹菌的真菌造成的。這種真菌會寄生在小麥葉片上,剛開始侵入時肉眼是看不見的,到了后期病菌癥狀才顯示出來,在小麥葉片上出現(xiàn)一行行的粉狀東西,遠(yuǎn)看小麥葉片是一片黃,像葉片生了銹,所以叫條銹。其具有發(fā)生區(qū)域廣、流行頻率高、傳染性極強(qiáng)、危害損失重的特點(diǎn),一旦發(fā)病將在大范圍內(nèi)流行,會造成小麥產(chǎn)量的損失,甚至絕收。為此,小麥條銹病嚴(yán)重威脅著小麥糧食生產(chǎn),威脅著人民的正常生活。
李振聲嘗過挨餓的滋味,深知能吃飽飯的重要性。為了實(shí)現(xiàn)既能讀書又能果腹的心愿,他報(bào)考了山東農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)系,立志要讓所有的人填飽肚子。1951年,畢業(yè)后的李振聲被分配到中國科學(xué)院北京遺傳選種實(shí)驗(yàn)館,當(dāng)時,被分到栽培課題組的李振聲,負(fù)責(zé)牧草種質(zhì)資源的收集、種植與生物學(xué)特性的觀察研究。幾年中,他對800多種牧草的特性了如指掌。也是他的這段經(jīng)歷,為之后研究出雜交小麥奠定了基礎(chǔ)。
25歲的李振聲響應(yīng)國家支援大西北的號召,奔赴落后貧瘠的陜西楊陵,本來研究牧草培育的他,在中國科學(xué)院西北農(nóng)業(yè)生物研究所開始了長達(dá)31年的小麥研究生涯。
攻克小麥條銹病,成了當(dāng)時一個世界性的難題。
李振聲了解到引起小麥條銹病大流行的主要原因是,當(dāng)時小麥品種的抗病性太差,病菌變異的速度快,平均5年半就能產(chǎn)生一個新的病種,而育種的速度慢,至少8年才能培育成一個小麥新品種。有著長久牧草研究經(jīng)驗(yàn)的李振聲看在眼里,急在心里,并產(chǎn)生了一種想法:農(nóng)民精心栽培的小麥體弱多病,而無人管理的野草卻長勢良好,是否可以讓小麥與野草雜交來培育抗病性強(qiáng)的小麥基因呢?
讓風(fēng)馬牛不相及的野草和小麥雜交,這項(xiàng)研究當(dāng)時國內(nèi)沒人嘗試過,也普遍不被看好,李振聲當(dāng)時心里也沒底,但他堅(jiān)信科學(xué)的探索需要創(chuàng)造性的思維。
為解決小麥條銹病這一世界性難題,李振聲另辟蹊徑,開始對遠(yuǎn)緣雜交進(jìn)行深入研究和探索。在歷經(jīng)無數(shù)次試驗(yàn)、無數(shù)次的失敗后,上世紀(jì)八十年代中期,李振聲帶領(lǐng)課題組發(fā)現(xiàn)了小麥遠(yuǎn)緣雜交不親和、雜種后代不育、“瘋狂分離”等難題。通過對800多種牧草特性的鑒定,他發(fā)現(xiàn)野生的長穗偃麥草不僅自身具有突出的抗病性,讓小麥黃銹病的發(fā)病幾率逐年降低,而且它還具有豐富的抗逆基因,有助于生物在鹽堿、干旱、低溫、澇害等不利環(huán)境下生存。
我國小麥種植歷史悠久,但畝產(chǎn)量一直不高,除了條銹病因素影響,還和小麥的“脆弱”不可分割。其對于天氣變化的適應(yīng)力不強(qiáng),比如驟降的雨水會給小麥帶來青干現(xiàn)象,一種是久旱無雨的“撐死型”青干,一種是久雨猛晴的“蒸死型”青干。這兩種現(xiàn)象都屬于水分收支失去平衡,小麥株體地下部與地上部生理代謝失調(diào),迫使植株自身失水干枯死亡。
讓李振聲至今難忘的是1964年6月14日,連綿40多天的陰雨突然放晴,幾乎所有的小麥都遭受了“蒸死型”青干現(xiàn)象,但是與長穗偃麥草雜交的小偃麥55號卻依然狀態(tài)良好,這一發(fā)現(xiàn)讓他欣喜若狂。當(dāng)然,李振聲的研究并沒有止步于此,他又在小偃55的基礎(chǔ)上做了多次試驗(yàn),到了上世紀(jì)80年代,終于培育出了具有持久抗病性、高產(chǎn)的小麥新品種——小偃6號。
小偃6號的問世,這是李振聲第一次實(shí)現(xiàn)了野草與小麥的雜交。這個品種的小麥育種期僅有三到四年,少于條銹病變異的時期,在小麥發(fā)病之前,就能夠誕生新的小麥,解決了這個困擾世界農(nóng)業(yè)的難題。
由于小偃系列抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好,在黃淮流域冬麥區(qū)廣泛種植,隨著小偃6號的成功,陜西民謠“要吃面,種小偃”一時間廣為流傳。
隨后,經(jīng)過認(rèn)真分析,李振聲決定開始染色體工程育種研究,在世界上首創(chuàng)了一套全新的快速選育小麥異代換系的新方法——小麥缺體回交法,大大地縮短了雜交育種時間。他的這一成果,為小麥染色體工程育種開辟了一條新途徑,也引起了世界遺傳學(xué)界的高度重視。在西安“首屆國際植物染色體工程學(xué)術(shù)研討會”上,來自15個國家的專家學(xué)者對李振聲的科研成果給予了高度評價。
20世紀(jì)末,西方國家對中國的糧食生產(chǎn)普遍存在著“擔(dān)憂”,認(rèn)為中國人口多,自產(chǎn)糧食不夠吃,美國世界觀察研究所所長萊斯特·布朗1994年出版《誰來養(yǎng)活中國?》一書,暗諷中國給世界增加了負(fù)擔(dān)。
實(shí)際上,經(jīng)過不懈努力,李振聲和他的同事們將染色體工程技術(shù)引入小麥育種領(lǐng)域后,李振聲成功培育成小偃麥八倍體、異附加系、異代換系、易位系和小偃4號、5號、6號、54號、81號等小偃系列小麥新品種并迅速推廣,其中僅小偃6號就累計(jì)推廣3億多畝,增產(chǎn)糧食75億公斤。小偃系統(tǒng)衍生優(yōu)良品種70多個,由小偃麥衍生出來的“高原333”品種的小麥至今保存著單產(chǎn)最高的世界紀(jì)錄。數(shù)據(jù)顯示,從1978年到1998年這20年間,中國的糧食產(chǎn)量大規(guī)模增加,在此期間我國的水稻總產(chǎn)增加627億公斤,小麥總產(chǎn)增加694億公斤。
李振聲在2005年亞洲博鰲論壇上底氣十足地向世界宣布:“‘誰來養(yǎng)活中國人’就是一個偽命題,中國人能養(yǎng)活自己?,F(xiàn)在如此,將來我們憑著中國正確的政策和科技、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也必然能夠自己養(yǎng)活自己!”同年年底,聯(lián)合國世界糧食計(jì)劃署正式宣布停止對華糧食援助的限制,至此,國際對中國糧食生產(chǎn)的擔(dān)憂解除。
這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,為了提高我國小麥產(chǎn)量,李振聲2011年提出開辟糧食增產(chǎn)新陣地——發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和鹽堿地治理的想法,并羅列了建設(shè)“渤海糧倉”的科學(xué)依據(jù)。2013年,國家重大科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“渤海糧倉科技示范工程”項(xiàng)目正式啟動,意在提高環(huán)渤海低平原4000萬畝中低產(chǎn)田、1000萬畝鹽堿荒地的糧食增產(chǎn)能力。
李振聲帶領(lǐng)中科院遺傳發(fā)育所的課題組,全身心投入其中的“耐鹽小麥育種與示范”研究任務(wù)。由于小偃麥的親本之一——長穗偃麥草耐鹽性強(qiáng),他們從其與小麥的雜交后代中分離出一部分耐鹽小偃麥新品系,小偃60就是其中的一個優(yōu)秀品系。2012年與2013年,在河北海興縣的中度鹽堿地上,經(jīng)專家組測產(chǎn),“小偃60”比當(dāng)?shù)仄贩N“冀麥32”分別增產(chǎn)22%和22.9%。
以農(nóng)民自居的李振聲始終保留著一份對科研的執(zhí)著。母親去世時,他還在實(shí)驗(yàn)室中做研究;妻子因?yàn)槟X溢血住院,他往返于醫(yī)院和實(shí)驗(yàn)室,兩個筆記本一個記錄妻子病情的變化,一個記錄研究數(shù)據(jù)。李振聲的女兒說:“不愛運(yùn)動的父親平時沒有什么愛好,不會抽煙,也不會打麻將,就是愛去小麥育種基地走走轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)?!?/p>
從大西北到黃淮海,再到渤海地區(qū),李振聲用他精心培育的小麥新品種,使貧瘠的土地?zé)òl(fā)生機(jī)。如今,已經(jīng)91歲高齡的他,依舊與小麥為伴,是麥田的守望者與拯救者。他的夢想是要在節(jié)約資源和提高資源利用效率基礎(chǔ)上,加快科技成果轉(zhuǎn)化和提高農(nóng)產(chǎn)品科技含量,多出看得見、摸得著、用得上的科研成果,用科技造福億萬百姓。