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袁隆平:知识汗水灵感机遇是成功秘诀

时间:2012-11-05 20:21点击:

  



        我很高兴参加这次报告会,我借这个机会介绍一下杂交水稻的发展情况和我研究杂交水稻的体会。
 

  首先讲讲什么叫杂交水稻,因为在座很多不是学农的。杂交水稻就是利用杂种优势,把两个遗传性不同的品种进行杂交,这个遗传性不同,另外优良性形成互补,这样杂交之后,用它生产来提高水稻产量,这就是杂交水稻。因为第一代有优势,每一年要生产第一代杂交种子用于大面积生产。我们国家于1964年开始研究杂交稻,1973年基本成功,1976年大面积推广,因为产量高,所以迅速扩大它的种植面积。去年,全国杂交水稻的种植面积达到2.5亿亩左右,占全国水稻种植面积57%,总产量占水稻总产量的60%,全国水稻近年来的单产是430公斤/亩,杂交稻是490公斤/亩。
 

  大家知道日本是先进国家,水稻面积只有我们杂交水稻的1/10,单产450公斤,我们的杂交水稻比他们每亩高了40公斤。印度是一个发展中国家,水稻面积很大,单产只有200公斤。这说明我们杂交稻是领先于世界水平的。为了满足新世纪我们对粮食的需求,农业部在1996年又立下了中国超级稻的优种计划。分了两个阶段:一是1996~2000年,实现大面积示范,就是100亩平均亩产一级稻700公斤;二是2001~2005年,指标是大面积示范亩产800公斤。超级稻优种一直是世界上很多国家和研究单位的重点项目,日本率先开展超级稻优种研究,1981年立项,要求15年之内把水稻产量提高50%。也就是说,从420~540公斤提高到630~810多公斤。后来,国际水稻研究所开展了超级稻研究,它的指标是把水稻的单产提高20%-25%,就是说从670公斤提高到800~830公斤的要求。但是日本也好,国际社会也好,它的指标到现在还没有实现。我们国家是后来居上。2000年就实现了第一期超级稻,示范田是亩产700公斤,已经达到大面积种植,已经2000万亩了,单产达到550公斤。第二期超级稻我们提前一年,是800公斤,在2004年实现了亩产800公斤,大面积示范是800公斤,大面积达到了600公斤,这个超级稻在国外做报告的时候也打出来,像瀑布一样的。当时我们报告的时候,一般是开始做报告,我把这个照片打出来,孟加拉国农业部长带头起来鼓掌,感到非常惊讶,振奋人心。
 

  第二期超级稻在2004年实验成功,农业部立下第三期超级稻,就是亩产大面积示范900公斤,通过六七年的努力攻关,今年胜利完成了第三期大面积示范技术100亩示范实现了926.6公斤,这是今年108亩在湖南回隆县实现的。大面积推广之后,又可以上一个台阶。我们说从1996年超级稻优种立项开始,每5年就上一个新台阶,这个台阶很高,示范田是100公斤,大面积是50公斤一亩,我们都跨越了。所以,我们这些研究一直是领先于世界水平,这是值得我们骄傲的。
 

  再简单介绍一下杂交水稻在国外的发展情况。我们国家研究成功杂交水稻在国外同样表现良好,近几年已经有7个国家在生产大面积推广,其中有印度、越南、菲律宾、孟加拉、印度尼西亚、巴基斯坦和美国,而且增产效果非常明显。去年在国外杂交稻种植面积达到5100多万亩,具体来说越南近几年杂交稻种植面积有1000万亩左右,单产是420公斤杂交稻,它本地只有300公斤,增产近40%。越南由于大面积多年种杂交稻,由一个粮食比较短缺的国家跃居成为仅次于泰国的第二大大米出口国。 
 

  菲律宾也在种杂交稻,我有一个助手在那儿发展杂交稻,近两年种植面积是300万亩,单产平均达到470公斤,而它的灌溉稻的平均产量只有300公斤,所以前任总统阿罗约非常重视发展杂交稻,她5次接见我,要求2010年推广杂交稻90万公顷,使年增稻谷150万吨。特别是在美国我们把杂交水稻技术在80年代转到美国,美国近几年也在生产上大面积应用推广杂交稻。去年的面积达到600万亩,占到全国水稻面积的1/3,增产的幅度是25%,这是在发达国家的水平。每年还给我们提成费。
 

  杂交水稻在其他国家试种也非常成功,在非洲、南美等十几个国家都非常成功,大概平均每亩增产150公斤,如果全世界有一半水稻种上杂交稻,全世界有22亿多亩,每亩增产150公斤,每年能够增产1.5亿吨,会多养活5亿人口。在世界范围内发展杂交稻对保护粮食安全和促进世界和平都有重要意义。
 

  下面我再讲讲我研究杂交稻的心得和体会。我为什么研究杂交稻呢?那是在60年代初的有一天,我在到田里选种,在试验田里我突然看见一株特别优良的“鹤立鸡群”的水稻,穗数特别大,后来我把它收入种子,第二年种上去,我管理非常细致,因为当时品种一般只有500、600斤。我把它作为一个非常有希望的品种,就每天去观察。可是到出穗的时候我大失所望,我种了一千多株,没有一株像它的“老子”那样好,我就很叹息的坐在田埂上,呆呆着,后来突然来了灵感,心中突然感到非常欣喜,因为只有杂种的后代才可能出现分离,我就将其比例定成3:1,正好符合孟德尔的分离规律。这就证明了我发现“鹤立鸡群”的优良稻种是一个天然的杂交稻。这样,就萌发了我要研究杂交稻的决心,从60年代,我就正式研究这个杂交稻。
 

  但是在那个年代,传统的观点认为水稻、小麦等自花授粉植物是没有杂交优势的。因此,我的研究受到不少人的反对和讽刺。但是我认为,杂种优势是生物界的普遍现象,小到微生物,高到人类都有杂种优势,有没有杂交优势不是由生殖方式决定,而在于杂交双亲的遗传性是否有差异,水稻绝不会例外的。
 

  为了证明水稻具有杂种优势,1972年夏我们在湖南省农科院做了试验,种上的杂交稻,来说服有关人。我们种了四分田,还有对照品种,就是一个高产品种,是一个常规品种,我们的杂交稻长势很旺,对照种只有7、8寸高,我们有1尺高了,对照种只有四、五个分蘖,杂交稻就有七八个分蘖了。优势非常强,长势非常旺。我的一个助手就带着吹嘘的口气对人们说这是“三超杂交稻”。什么叫“三超杂交稻”呢?当时是文化大革命期间,是军管时期,军分区一位政委在支持工作,就问什么叫做“三超杂交稻”,他说我们这个杂交稻就是产量要超父本、超母本和超标准品种。政委听了很高兴,说我看一看,到田里一看确实长的非常好,他又把省领导也拉来看,大家对这个杂交稻抱有很大的希望。最后验收的时候,结果不尽人意,产量还比对照种略有减产,而稻草增加了将近7成,于是有人讲风凉话,说“可惜人不吃草,如果要吃草的话,你这个杂交稻就大有发展前途”。后来就开会研究到底要不要支持杂交稻,我们那个时候是少数派,大多数是反对说这个杂交稻是一堆草。后来我冷静地分析,站起来发言的时候,我说:“从表面上看,我们这个试验是失败了,我们稻谷减产,增产稻草。但是从本质上讲我的试验是成功的,为什么?因为现在真正的焦点是水稻这个自花授粉作物究竟有没有杂种优势,我们现在是用试验证明了,水稻具有强大的杂种优势,这是大前提。至于这个优势表现在稻谷上,还是稻草上,那是技术问题。因为我们经验不足,配组不当,使优势表现在稻草上了。我们可以改进技术,选择优良品种,使其发挥在稻谷上,这是完全做得到的。”军代表和院领导被说服了,他们说:“是呀,老袁说的有道理,应该继续支持。”失败是成功之母,有好多事情失败里包含着成功的因素,因为失败当中有经验、有教训。搞科学实验决不会是一帆风顺的,不要怕失败,要善于从失败中总结经验教训,所谓“吃一堑长一智”。一失败就灰心丧气,到此止步,这样的人是很难成功的。马克思有句名言:“在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。”我的体会是,只要大方向是对的,就应该有百折不挠的精神,才有希望取得最后的成功。
 

  经常有人问我,你成功的秘诀是什么?其实谈不上什么秘诀,我的体会是八个字:“知识、汗水、灵感、机遇”这八个字。首先,知识是基础,是创新的基础。现在科学技术这么发达,你是个文盲,是不可能成功的。“知识就是力量”,道理大家都很明白。我认为在知识方面不一定要博古通今,成为一个学问家,但是除了要对自己从事的专业很熟悉以外,还应掌握一些相关领域的知识,以开阔视野。要了解最新发展动态,因此你还要懂一些外文,在科学研究中我赞成标新立异,但大方向要把握好,要正确,一定要避免盲目性,以免走上死胡同。过去有聪明人研究“永动机”,这是违反了能量守恒的自然规律,走向了死胡同,所以搞不成功的。
 

  第二点,是汗水。要脚踏实地的苦干,任何一个科研成果都来自于深入细致的实干和苦干。我们搞育种研究是一门应用科学,它是要实践的,是要到田里去干,肯定要流汗。我们在攻关的时候,在水稻生产基地每天都背上一个水壶,我带两个馒头,中午下田,顶着太阳一干就是两三个小时,流了很多的汗。虽然很辛苦,但是我乐在苦中,因为我感觉有很强的希望在激励我。我培养学生,第一要求就是要下试验田,你不下田,我就不培养你,我说书本知识非常重要,电脑技术也是很重要,但是书本里面种不出水稻出来,电脑里面也种不出水稻来,只有在田里才能种出水稻来。
 

  第三,要有灵感。我的体会是灵感在科学研究与艺术创作中,具有几乎相等的重要作用。灵感来了,一首好诗、一首好曲就来了,没有灵感,挖空心思,搜肠刮肚也写不出一首好诗和一首好曲子来。什么是灵感?我体会是它是以思想火花的形式出现,一闪就来了,但一闪又过去了,你要是去找可以找到,往往有一种外界因素诱发产生的。我体会到,灵感是知识、经验、思索和孜孜追求综合在一起的升华产物,它往往在外来因素的刺激下突然产生,擦出火花来。比如我当年从发现“鹤立鸡群”的稻株,到忽然产生它是“天然杂交稻”的念头,就是一种灵感。 
 

  1997年,我到江苏农科院观察他们培育的新品种时,其中有一个品种形态吸引了我,我突然一闪念,突然领悟出了超级杂交稻的株型模式,现在这个模式已经在选育超级杂交稻品种的实际工作中运用。美国的Science杂志十分关注,刊登了这个模式,加以介绍。其实那“一闪念”就是灵感。我奉劝从事科学研究的同志,要及时捕捉和运用在探索中孕育和迸发的灵感,做“有心人”,及时捕捉思想火花不要让它闪丢了。
 

  第四是机遇。雄性不育野生稻的发现,为杂交水稻研究成功打开了突破口。有的人说我们发现的雄性不育野生稻是靠运气,我看这里是有运气存在,但是不是单纯靠运气。我们在设计技术路线的时,曾经构想“把杂交育种材料亲缘关系尽量拉大,用一种远缘的野生稻与栽培稻进行杂交”。通过这样来突破优势不明显的关隘。按照这一思路,我和助手到云南、海南去找野生稻。法国著名生物学家巴斯德有句名言:“机遇偏爱有准备的头脑”。中国古代的韩愈也有一句名言:“世有伯乐,然后有千里马;千里马常有,而伯乐不常有。”我的助手们在海南为什么能找到了雄性败育的野生稻呢?是他们慧眼识出,而别人不懂这些,即使“身在宝山”,也不见得能够识得出。
 

  美国学者唐·帕尔伯格先生曾写下《走向丰衣足食的世界》,他在书中谈到,从统计学上看,发现雄性不育野生稻事件明显是一个小概率事件,可是这种奇迹居然发生了,他还列举科学史上一系列偶然事件的巨大作用,如弗莱明研究导致人体发热的葡萄球菌时,观察到无意飘落的青霉菌可将葡萄球菌全部杀死,由此他发明了葡萄球菌的克星——青霉素;爱德华·詹纳看到挤牛奶的女工免出天花,从而发明了接种疫苗……这些发明创造了一个共同特点是,当事人不仅是亲眼看到了这些事物,而且从内心领悟并很快抓到了这些事物的本质。这就是科学研究工作的本质。机会成就有心人,偶然的东西带给我们可能就是灵感和机遇,所以我们说偶然性是科学的朋友。科学家的任务,就是要透过偶然性的表观现象,找出隐藏在其背后的必然性。
 

  (袁隆平 全国政协常委、湖南省政协副主席、国家杂交水稻工程技术研究中心暨湖南杂交水稻研究中心主任、中国工程院院士、美国科学院外籍院士  本文根据首都高校“科学道德和学风建设宣讲教育”报告会发言整理)

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