种子功臣：自力更生，突破创新

寒来暑往，他们在田垄上劳作也在实验室里奋斗他们爱种子，就像父母爱孩子

满身泥尘、满手老茧、满头白发，他们是日夜耕作的“农民”，是一群特殊的科学家。寒来暑往，他们在田垄上劳作，也在实验室里奋斗，打响了一场场种子攻坚战。他们爱种子就像父母爱孩子，因为他们深知，“中国人的饭碗要牢牢端在自己手中，就必须把种子牢牢攥在自己手里”。

丁颖、黄耀祥、袁隆平：完成从吃“洋米”到“东方魔稻”的征途

水稻是中国第一大粮食作物，其产量占全国粮食总产量的40%左右，但在20世纪初，我国一度过着吃“洋米”的日子。1928年，日本学者加藤茂苞等人撰文把栽培稻分为日本型和印度型两个亚种，甚至认为中国的栽培稻部分来自印度，又称在中国栽培了数千年的粳稻为日本型等。

纠正这一学术界错误认知的是“中国稻作学之父”——丁颖。

丁颖查阅了大量古农书，并结合自己20世纪20年代在我国华南热带地区发现有多年生野生稻的事实，经过多方研究最终认定：我国多年生普通野生稻是亚洲栽培稻种的祖先，而中国栽培稻种则起源于华南。丁颖认为，2100多年前，我国古籍中就已明确地从米质的“粘与不粘”出发，记载了粳、籼两大类型稻种的地理分布和特征特性。他将日本人划分的日本型和印度型改为粳亚种和籼亚种，这些结论后来都得到了国际公认。

1924年，在日本求学12年的丁颖毕业回国，他既掌握了扎实的现代农业科学理论知识，也因留学游行时遭日本军警血腥镇压的经历，有强烈的爱国心和民族自尊心，立志“教育救国”“科学救国”。为提高我国粮食产量，结束吃“洋米”的历史，丁颖积极开展水稻灌溉和吸肥规律的研究，对广东粮食生产问题做了大量调查，写下《改良广东省稻作计划书》和《救荒方法计划书》等文章，还建议政府每年拨出1%的“洋米进口税”作为稻作科研经费。

无奈民国政府不重视农业生产，生产力低下。丁颖意识到培育良种才是当时唯一可行的增产办法。

1926年，丁颖在学校附近犀牛路尾的沼泽地里发现了一株野生水稻，他将这株野稻种子命名为“犀牛尾”。经过8年反复筛选，育成“中山一号”，这是世界上第一个具有野生稻血缘的杂交水稻新品种。该尝试很大程度缓解了当时的粮食荒年。

1927年，丁颖拿出部分工资积蓄来补充匮乏的科研经费，与同事、学生们一起走出校园，在广东省茂名县公馆圩筹建了我国第一个稻作专业试验基地——南路稻作育种场。

1936年，他又从华南水稻栽种品种“旱银占”和印度野生稻种人工杂交的后代中，选育出每穗能多达千多粒的水稻杂交种，俗称“千粒穗”。这一发现震惊中外，对发掘水稻高产潜力的研究大有启迪。后来，他不断尝试更适合国民的新稻种，用系统育成品种与印度野生稻杂交，又在早熟、矮秆和比较大穗的品种间进行杂交育种，40多年持续不断。

在此基础上，半个多世纪以来，后辈水稻育种人致力于“中山一号”及其衍生品种研究，已发展出至少8辈95个品种，累计推广面积达12369万亩以上。

中华人民共和国成立以后，丁颖受到党和政府的信任、关注和重视，他曾当选为第一届、第二届全国人民代表大会代表。1963年，75岁高龄的丁颖亲自带队考察西北稻区，后来病情急剧恶化，就算“用枕头压住肝痛部位，仍浑身冒汗”。他坚持在济南做完了考察报告，才同意回北京医院，经确诊为肝癌晚期，住院仅20天就与世长辞了。

20世纪50年代，我国水稻品种大都是株高在1.5米左右的高秆品种，倒伏现象普遍。在较高水肥条件下越发严重，成为当时水稻高产的主要障碍。为此，水稻遗传育种专家黃耀祥带领团队开始了矮化有种研究，将其降为保高八九十厘米的矮秆品种，具有耐肥、抗倒、产量高的特性，亩产从250公斤提高到350公斤以上。“这在世界水稻育种史上是一次重大突破，在世界农业发展史上被誉为‘第一次绿色革命’。”中国农业科学院副院长、中国工程院院士万建民评价说。

“第二次绿色革命”是常规稻向杂交稻的变革。从20世纪60年代开始，以袁隆平为首的育种专家团队开始杂交水稻研究，并在1973年培育成功，1976年在全国进行大面积推广。水稻亩产由原来的350多公斤提高到400多公斤。

1964年，袁隆平和助手找到了天然雄性不育株。从选种、试验、失败，到再选种、再播种、再观察……这一路并非坦途。“三系”配套的努力，前8年都失败了，一直到1972年，也就是被视为研究突破口的“野败”发现两年后，还有人质疑甚至反对他的杂交水稻培育方案。

经历近10年的探索，袁隆平和团队终于在1973年攻克了“三系”配套难关，并于同年10月正式宣告中国籼型杂交水稻“三系”已经配套。杂交水稻的成果自1976年起在全国大面积推广应用，使水稻的单产和总产得以大幅度提高。同时，袁隆平带领团队开展超级杂交稻攻关，分别于2000年、2004年、2011年、2014年实现了大面积示范每公顷10.5吨、12吨、13.5吨、15吨的目标。最新育成的第三代杂交稻“叁优一号”，2020年實现了周年亩产稻谷3000斤的攻关目标。从此，杂交水稻被西方专家称为“东方魔稻”，比常规水稻增产20%以上。

目前，我国杂交水稻种植面积超过1700万公顷，占全国水稻总面积的50%，仅每年增产的粮食就可养活7000万人。除了产量上的不断提高，水稻育种在抗病、抗虫上也取得了一定进展，条纹叶枯病、白叶枯病靠自主研发的水稻品种完全控制住。

“麦痴”赵振东：中国人终于吃上了国产麦子做的面包

小麦是中国第二大粮食作物，是中国北方地区最重要的口粮作物。新中国成立后，国内小麦育种大致经历了抗病稳产早熟、矮化抗倒高产和高产优质高效三个阶段。从1949年到现在，小麦单产量增加了8倍。

1956年，黄河流域发生了大面积的“小麦条锈病”，小麦减产超过100亿斤，相当于4000万人口一年的口粮。“小麦条锈病”的病菌变异速度很快，平均5年半就能产生一个新的病种，而要培育一个优良抗病麦种至少需要8年。攻克“小麦条锈病”成了当时的世界性难题。

同年，为了响应国家支援大西北的号召，25岁的李振声离开北京奔赴陕西杨陵。有着长久牧草研究经验的李振声产生了一种想法：农民精心栽增的小麦体弱多病，野草没人管却长得很好，是否可以把杂草基因转入小麦中？这项研究国内没有人尝试过，当时普遍不被看好，李振声心里也没底。奔着这一目的，李振声系统搜集、鉴定了800多种牧草，发现野生的长穗偃麦草等对条锈病有很好的抗性。经过20多年的努力，直到1979年，具有各种抗性的“小偃6号”终于研制成功。此后“小偃6号”成为中国小麦育种的重要骨干亲本，其衍生品种近50个，全国累计推广3亿多亩，增产小麦逾150亿斤。这种小偃麦的抗病性强、产量高、品质好，于是黄淮流域流传着这样一句民谣：“要吃面，种小偃。”

1987年，我国粮食生产已经连续3年没有增加，但人口增加了5000多万。也就是在那一年，在西北扎根31年的李振声临危受命，深入黄淮海地区，改造当地的盐碱地、沙荒地和涝洼地，力争粮食增产。经过6年两期的治理，全国粮食达到了9000亿，黄淮海地区增加粮食504.8亿斤。

虽然小麦总产量屡创新高，国产优质麦却一片空白。“你能想象，上世纪90年代，国内还没有能做出面包的面粉吗？”当时在山东省农科院工作的赵振东敏锐地察觉到，随着人们生活水平的提高和食品工业的发展，对优质麦的需求将大大提高。于是，选育能够替代进口的面包强筋小麦成为他要攻破的第一个目标。

面对国内品质育种这一全新领域，在“无经验、无材料、无经费”的情况下，赵振东带领两名刚毕业的大学生，毅然决然地踏上万里长征。引进国外的优质品种，用中国同纬度的优质材料进行农艺性状改良，从成千份材料里寻找品质好产量高的材料用作父本和母本进行杂交……经过十几年努力和无数次失败，1999年，赵振东团队终于成功地培育出优质强筋小麦“济南17”，并很快实现了国产优质麦出口零的突破。“济南17”的诞生，不仅攻克了“品质与产量难以协同提高”的世界性难题，还成为我国首个年推广面积过千万亩的面包强筋小麦。至此，中国人终于吃上了国产麦子做的面包。

赵振东有一个别名：“麦痴”院士。“每年小麦从种到收的8个月，赵振东不是在地里，就是在下地的路上，像照顾孩子一样精心呵护试验田里的麦子。”赵振东的同事回忆道，秋种夏收，赵振东早已养成与麦为伍的习惯。尤其冬季，天寒地冻，为了查看麦苗的长势，赵振东经常走到田间，单腿跪地，用双手刨开土，拔起麦苗，仔细观察，经常一蹲就是半天。“麦品如人品。如果你怕热，你育出来的麦子就不耐热；如果你怕冷，你育出来的麦子就不抗寒。”在他看来，搞育种就要跟麦子一起经历酷暑严寒的考验，稳住心神，俯下身子，才能培育出高产优质广适的好品种。

一次偶然，同事从赵振东家人口中得知，赵振东本人患有严重的荨麻疹和关节炎。很难想象，一个对冷水、麦芒过敏的人，是如何几十年如一日坚守麦田。在赵振东家的一个大抽屉里，装满了常备药，每次下田地之前，他都要涂一层厚厚的药膏。面对家人和同事的担忧，赵振东没当回事，他对麦子爱到了痴狂的程度，只要到了麦田，他总能忘掉疼痛。

程相文、赵久然：“必须探索出一个新的突破性品种，才有可能超过别人”

“你是学农的大学生，能不能让地里多产粮食，我们好吃饱啊！”1963年，大学毕业到河南浚县担任农技员的程相文参与救灾，老乡眼泪汪汪的一番话，让他至今难忘。彼时，当地玉米亩产只有百十斤，“种子差”是病根儿。“加快选育速度，早一点让乡亲们用上良种！”第二年冬天，程相文一根扁担挑着上百斤重的种子、行李和全县人的希望，独自一人来到海南崖县（今三亚），开始第一次“南繁”育种。

开荒、建房、播种、施肥、育苗……热带蚊子多，他就在身上、头上套个麻袋睡在田埂上，听到响动，还要抄起铁锨，驱赶啃食玉米的野猪、老鼠；青苗缺肥，他一天三四趟，往返几十里地担回肥料。花粉存活时间仅有6个小时，授粉必須在上午10时到下午4时进行。当时的海南，地表温度可以达到40多摄氏度，当地老乡都躲在家里不出门，可程相文依然往密不透风的玉米地里钻。尽管条件艰苦，但在程相文眼中，这里是“育种天堂”。

这一年，程相文从海南带回了自己培育的第一批玉米杂交种子，经过在浚县当地种植，亩产从100多斤一下子提高到五六百斤。乡亲们都说：“小程带回来的是‘金豆子’。”南繁大获成功，倍受鼓舞的程相文在此后50多年里，始终坚持南繁北育，累计引进和选育了39个玉米新品种，推广种植面积超亿亩。他培育出的“浚单20”玉米新品种成为黄淮海夏玉米区种植面积第一、全国种植面积第二的大品种，带来经济效益上百亿元，并荣获2011年度国家科学技术进步奖一等奖。

“这辈子，干的是玉米、想的是玉米。”如今，已经87岁高龄的程相文依然参与南繁，经常一头扎进玉米地里七八个小时不出来。他说：“这辈子不想其他，就搞玉米了！”

2001年，中国加入世贸组织后，国际种业巨头纷纷参与中国市场竞争，世界500强美国杜邦先锋公司的的玉米品种“先玉335”，迅速在中国市场抢占份额，播种面积越来越大，高峰时，在我国的种植面积达到2.8万平方千米。“当时，国内很多育种人员模仿国外的品种进行培育。在我看来，模仿只能跟随在别人后面，必须探索出一个杂优模式选育出新的突破性品种，才有可能超过别人。”赵久然说。

2001年，赵久然带领的玉米团队刚成立不久，仅有几名科技人员和少量经费。“当时没有固定的育种基地，我们就临时租了一块地。要将国外种质和国内种质两方面的优势相结合，即利用国外种质的‘高产优质’方面的优势，再结合国内‘黄改系’玉米种质在‘多抗广适’方面的优势，形成新的杂交模式。”赵久然说。

从2001年选材培育，到2011年新品种正式通过国家审定，赵久然团队选育的“京科968”杂交玉米品种利用“高密度、大群体、严选择”的自交系选育新方法，经过多年南繁北育的选择和测试，组配出“京科968”杂交种。据统计，20年来，赵久然团队培育出100多个优良玉米新品种，累计推广面积超过3亿亩。“对于玉米来说，高产就是硬道理。”赵久然说。仅“京科968”一个品种就增产100多亿公斤，对保障国家粮食安全、帮助农户增产增收发挥了重要作用。

郭三堆、许勇：“核心专利绝不会给我们，所以必须自力更生”

改革开放初期，纺织品成为出口创汇的主要商品，棉花在国民经济中占有重要地位。国家863计划将“棉花抗虫基因工程研究”列为第一批启动项目，郭三堆作为项目负责人，全程参与。

1992年至1996年，中国棉铃虫大规模爆发，农民喷洒农药从两三次增加到20多次也难以防治，棉农损失惨重。由于棉铃虫防治都在夏季高温时节，农药随汗液进入人体，导致中毒事件大量发生，棉农大规模弃种。中国纺织业缺少原料，企业纷纷倒闭，工人纷纷下岗。这时，美国抗虫棉技术研发成功，国家打算自美国引进抗虫棉品种，但美国人提的条件非常苛刻。“让人家来占领我们的市场、赚我们的钱，人家都不愿意，要的引进费，折合人民币超过了1亿多元，而且核心专利绝不会给我们，所以必须自力更生。”

1994年，郭三堆团队取得成功，使中国成为第二个拥有抗虫棉自主知识产权的国家。抗虫棉有没有毒呢？这个问题最先由农民提出来。1994年，郭三堆到山东梁山做抗虫棉新品种试验。有农民提出质疑，棉铃虫农药都杀不死，虫子吃了抗虫棉却死了，你说抗虫棉的毒性有多大？郭三堆回答，二者杀虫机理不一样，真有毒最先中毒的肯定是我们。

耳听为虚，眼见为实。郭三堆思虑再三，就在一亩农田上做种植示范：半亩种普通棉、喷农药；半亩种抗虫棉、不喷药。到秋天一看，普通棉几乎没有棉铃，绝产了；抗虫棉则结满棉铃，白花花地吐着絮。农民一看说太好了，这个种子一定要给我们留下来。

自推广种植20多年来，我国累计超过1亿的农民种植过抗虫棉，亩产从改革开放初期的几十公斤，提高到现在的150公斤左右，新疆更是高达350公斤，也再没有发生过因防治棉铃虫而中毒的案例。1996年，我国的抗虫棉开始推广应用时，美国不再提任何条件，赶忙在河北、安徽等地成立种子公司抢占市场。2008年以后，中国育种家培育的抗虫棉品种植棉率已经超过95%，成功夺回了曾被美国占领的棉花阵地。

我国西瓜年产量占全世界的67%，西瓜又是夏季时老百姓热爱的解暑水果之一。在西瓜育种项目上，中国有了与美国谈合作的话语权。

北京市農林科学院蔬菜中心主任、国家西甜瓜产业技术体系首席科学家许勇一直想破译西瓜基因组图谱，找到西瓜的基因钥匙。2006年，最初因为传统的测序技术尚存在缺陷，许勇主动联络“外援”——美国康奈尔大学等合作伙伴加盟，确保项目不因经费不足夭折。但双方有约在先，中方必须延后两年对外公布及发表相关学术论文，由外方先行独享基因组图谱知情权。许勇答应了，至少项目可以顺利进行，而且他还留了个心眼，图谱虽延缓，但基于基因序列的研究保持“中外同步”，且中方在这个过程中观摩并学习了西方先进的数据管理方式与数据应用手段。“咱不吃亏。”许勇说道。在中外合力下，2011年，许勇主导完成的世界第一张西瓜基因组序列图谱诞生了。基因组序列图谱的意义远不止于为西瓜寻根溯源。凭着这把基因钥匙，许勇团队获得了西瓜抵抗枯萎病、炭疽病、白粉病与病毒病等病害的候选基因或基因标记。

“在西瓜由野生转为人工栽培的驯化过程中，大量抗病基因丢失。而以往的传统育种方式，是将病原菌像‘种痘’一样在苗期接种到西瓜上，但如果我们可以直接从基因层面找到这些‘坏点’继而在杂交后代的早期准确地予以剔除，那么就有可能高效地将全部优良性状聚合在同一品种上，培育出体格倍儿壮，口感倍儿好的无敌西瓜。”“西瓜糖分高了，就可以榨糖、制作酒精，不再仅仅是水果，这是多么大的飞跃！”许勇认为，科研单位除了搞好育种，还要推动科技成果转化，服务西瓜生产发展。为此，全国的西瓜主产区是许勇每年的必去之地。据了解，近10年来，许勇团队共推广西瓜及砧木新品种829万亩，亩增效466至2970元，总效益达60亿元，累计为下属种业企业创收逾1亿元，成为了民族蔬菜种业阻击跨国公司冲击的中坚力量。同时，良种产业化规模连续多年在全国同行中居首位，成为我国优良西瓜品种的主要源头之一。

中国种子从被肆意掠夺到有偿转让给西方公司，是几十年岁月几代人的努力

近年来，中国采取进一步措施，通过增加获得认证的育制种基地的数量来打破本国粮食生产的瓶颈，争取实现种子自给自足。

自2013年以来，中国首次扩大了国家级育制种基地名单，在现有的100个区域性良种繁育基地基础上增加了116个国家级制种大县和区域性良种繁育基地，希望这些国家级制种基地到2025年的供种保障能力达到80%以上，较2016至2020年逾70%的水平有所提高。

中国社会科学院农村发展研究所研究员李国祥说：“这是振兴育种行业的具体举措。”他说，这还将有助于满足不同区域对种子的不同需求。李国祥说：“中国的（农业）资源是有限的……现在唯一能取得突破的领域是种子。要开展种源‘卡脖子’技术攻关，立志打一场种业翻身仗。”

南繁基地就在这名单之中。北纬18度，气候温润，光热充沛，绿意盎然。从海南陵水过三亚到乐东，一方方农田绘就南繁耕作图。20世纪50年代起，我国农业科研人员着手农作物种子异地选育工作，一路向南寻找繁育基地，终于发现被誉为“天然大温室”的海南岛南部地区这一不可多得的“育种天堂”。对新品种选育而言，这里是优良“孵化器”，甚至是“加速器”。“相比我国其他地区，种子在这里一年可繁育两代甚至三代，极大缩短了育种周期。育种材料的抗病性及对湿、光的反应等也可同步完成鉴定，非常有利于新品种提升竞争力、扩大覆盖规模。”中国科学院院士钱前这样总结。

“把最好的土地腾给南繁。”为了保障国家育种大计，2014年以来，海南省专门成立南繁管理局，在三亚、陵水、乐东三地辟出占地26万多亩的国家南繁科研育种保护区，辅以高标准农田和服务基础设施建设。来此工作的科研人员完全可以“拎包入住”，种植、采收、晾晒、脱粒、打包储藏……所有育种环节顺畅无阻。

每年冬春，数千名科研人员如候鸟般从全国各地来到南繁，开展育种制种研究。截至目前，已有累计超60万人次科研工作者在南繁开展育种制种。据统计，我国已育成的农作物新品种中，七成以上都经过南繁培育。

2020年6月，崖州湾科技城在崖州湾畔挂牌，依托南繁育种传统布局科研平台，成为科技城重中之重的工作。次年5月，崖州湾种子实验室正式亮相，创新力量得以在此进一步汇聚，生出更茁壮的根来。南繁管理局副局长唐浩说：“接下来我们要制定新的国家南繁硅谷建设规划，拿出‘十年磨一剑’的劲头，砌牢‘中国饭碗’的坚实底座，用中国种子保障中国粮食安全。”

“杂交水稻的成功一半功劳应该归功于南繁。”袁隆平曾这样评价。据不完全统计，从南繁“走出去”的杂交水稻，累计种植面积已超过3亿公顷。国人餐桌上的一碗米饭，种源超过八成来自南繁。可以说，南繁科研育种的工作，具有养育中华民族的战略意义。60多年来，以袁隆平为代表的南繁人，为了中国人的饭碗，为了国家的粮食安全，付出了的巨大努力和心血。

中国在杂交水稻育种方面的成就，引起了西方的重视。1980年7月，我国首次将杂交水稻技术有偿转让给美国西方石油公司，次年续转让给澳大利亚卡捷尔公司。

中国种子从被肆意掠夺到有偿转让给西方公司，是几十年岁月几代人的努力。

几代中国人自力更生，从无到有，突破创新，培育出高产种子，让每一个中国人的饭碗里吃的是中国种子种出的大米、馒头、玉米……有的甚至站在世界育种的前沿，让中国在经济作物的种子事业上不再受制于人。他们是和平年代的英雄，是人民的功臣。他们为保障国家粮食安全，推动民族种业发展作出了重要贡献。★

（责编/赵雪纯 责校/李希萌、张超 来源/《大国种子》，杨采怡、邓慧超著，光明日报出版社2022年7月第1版；《李振声：中国人能养活自己》，佚名/文，新华社2021年5月13日；《“麦痴”院士赵振东谈粮食安全：保证种源安全自主可控，14亿人饭碗端牢端稳》，王迪/文，《民生周刊》2022年第13期；《田垄劳作虽辛苦 科学育种成果丰》，巩育华、臧春蕾、张伟昊、邓剑洋/文，《人民日报》2022年9月23日等）