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探访袁隆平团队如何解码种子“芯片”的奥秘

发布日期:2021-02-04  来源:智慧长沙  作者:陈路莎 陈爱军 谢鸿鹤 肖振辉 李后宜  浏览次数:1729
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核心提示:探访袁隆平团队如何解码种子芯片的奥秘(视频)习近平总书记在2020年12月28日至29日举行的中央农村工作会议上指出,要牢牢把住粮食安全主动权,粮食生产年年要抓紧。要严防死守18亿亩耕地红线。要坚持农业科技自立自强,加快推进农业关键核心技术攻关。农以种为先。种子是农业科学的芯片,是国家粮食安全的命脉。一粒种子可

 


探访袁隆平团队如何解码种子“芯片”的奥秘(视频)

  

习近平总书记在2020年12月28日至29日举行的中央农村工作会议上指出,要牢牢把住粮食安全主动权,粮食生产年年要抓紧。要严防死守18亿亩耕地红线。要坚持农业科技自立自强,加快推进农业关键核心技术攻关。

 

农以种为先。种子是农业科学的“芯片”,是国家粮食安全的命脉。

 

一粒种子可以改变一个世界,一个品种可以造福一个民族。“共和国勋章”获得者、“杂交水稻之父”袁隆平院士语重心长地告诫人们:“关键时刻,一粒小小的种子能够绊倒一个强大的国家。”

 

种业位于农业产业链的最前端,已经上升为国家战略性、基础性核心产业,是引领农业供给侧结构性改革和促进农业长期稳定发展的关键所在。

 

如何突破农业关键核心技术,保障种子安全和国家战略安全,记者来到湖南杂交水稻研究中心,走近袁隆平院士科研团队,走入田间地头,与农业科研工作者和农业种植户对话,解码种子“芯片”的奥秘,探访一粒种子的梦想。

 

“海水稻”让“亿亩荒滩变良田”

 

在前不久召开的第五届国际“海水稻”论坛上,袁隆平“海水稻”团队宣布已在全国签约600万亩盐碱地改造项目,今年将正式启动“海水稻”的产业化推广和商业化运营,拟用8至10年实现1亿亩盐碱地改造整治的目标,实现“亿亩荒滩变良田”。

 

项目宣布后,成立了智慧农业创新联合体。该联合体是在十九届五中全会提出“推进产学研深度融合,支持企业牵头组建创新联合体”后,在中国科协的指导下,由智慧农业领军企业牵头,全国顶级学会共同发起的创新联合体。“这里面有8位院士,我们希望通过顶尖团队联合开发,让农业工程、农业机械、人工智能、自动化、水稻遗传育种、产学研深度结合,实现多部门多学科融合,为国内耐盐碱水稻的研发提供技术支撑。联合体的成立,说明国家对耐盐碱水稻种植的高度重视,为大面积种植耐盐碱水稻提供了强大技术保障。”联合体专家委员会主任、湖南杂交水稻研究中心二级研究员彭既明对耐盐碱水稻的未来发展满怀信心。

 

“海水稻”并不是生长在海里的水稻,而是一种抗盐抗碱性的水稻,所以又称为耐盐碱水稻,可在沿海滩涂的盐渍地和我国东北、华北、西北内陆一些盐碱地里生长。

 

新疆伊犁的“海水稻”种植基地

 

袁隆平院士曾说,我们国家耕地面积少,粮食耕地仅18亿亩,但我国有15亿亩荒芜的盐碱地,其中约2亿亩可进行稻作改良。如果我们能选育出耐盐度在3‰至6‰、耐碱在pH值8.5以上的水稻品种,且年推广面积达1亿亩,平均每亩增产300公斤,这样每年就可增产300亿公斤粮食,相当于湖南省全年的水稻产量,可以养活1亿人口。

 

习近平总书记曾多次谈到要“藏粮于地、藏粮于技”。

 

从2012年起,袁隆平院士开始研究盐碱地水稻,并把我国海滩地区的“海水稻”作为试验品种。

 

2018年,由袁隆平院士领衔的青岛“海水稻”研究发展中心团队,在位于北纬25°的阿联酋迪拜的沙漠里,种出了“中国海水稻”,最高亩产达到了520公斤,这是全球首次在热带沙漠实验种植水稻取得成功。

 

在迪拜沙漠上种出了“海水稻”,工人在收割稻谷。

 

“它的成功,标志着在沙漠里面最严酷的环境条件下,杂交水稻能够生长,能够有收成,为西亚沙漠干旱缺水地区、为广大的非洲干旱地区提供了成功的样本,对我们也是很大的一个鼓舞。”当时参与迪拜水稻项目的彭既明回忆说。而在袁隆平团队到来之前,其他国家也在当地试验过,却收获无几。

 

“我们强大的法宝是运用水稻强大的杂交技术优势,利用世界各地可交换利用的种质资源,所以我们有可能比别人更快,更好地接近成功的目标。”袁隆平院士的博士生、杂交水稻研究中心后勤处处长吴朝晖快言快语地介绍道。

 

袁隆平院士团队2020年在山东、青海等10地启动了“海水稻”万亩片种植示范,10万亩“海水稻”平均亩产稳定超过400公斤,远高于预计300公斤的“及格线”。

 

2020年10月,创下新纪录平均亩产量达802.9公斤的“海水稻”位于江苏如东栟茶镇方凌垦区。作为东部滨海盐碱地类型,这里土壤含盐量在2‰至6‰之间。

 

2020年10月,在新疆喀什地区岳普湖县巴依阿瓦提乡的“海水稻”试验基地300亩“海水稻”也完成收割,测产量达每亩548.53公斤。

 

2020年秋天,在北纬46度的兴安盟耐盐碱水稻亩产稻谷再破千斤……

 

 

袁隆平院士在田间

 

“袁隆平院士一辈子都在践行着他的两个梦想,第一个梦就是禾下乘凉梦,就是水稻高产、高产,更高产;第二个是杂交水稻覆盖全球梦。”袁隆平院士秘书杨耀松深情地说。

袁隆平的禾下乘凉梦

 

2020年11月2日,袁隆平院士收获了一个让人激动不已的消息:第三代杂交水稻双季稻晚稻在湖南省衡阳市衡南县现场测产平均亩产911.7公斤!加上此前测得的早稻平均亩产量619.06公斤,双季稻亩产量为1530.76公斤,实现了袁隆平院士双季稻“亩产3000斤”的新目标,再次刷新了杂交水稻的亩产纪录。

 

第三代杂交水稻双季稻晚稻衡南县测产现场

 

在测产时,因为下着毛毛细雨,不可确定因素较大。“那天的天气增加了预测的难度,所以袁隆平院士一直在担心会不会达到3000斤这个目标,当我把干燥率告诉他时,他一算就很高兴了。他一生搞水稻,对水稻的数据是非常敏感的。田里面生产多少谷子,他在田里看一眼,说出的数字,有95%的准确率。”湖南杂交水稻研究中心副主任张玉烛回忆当时的情景。

 

“Excited!More than excited!”“太激动了,离我的禾下乘凉梦又近了。我原来的目标是达到880公斤,现在超过了900公斤,我已经非常满意了,这是大家共同努力的结果,我们将进一步把品种,把经验推向全国,为国家的粮食安全作出新的贡献。”当袁隆平院士得到好消息时,不时地用英文表达自己的激动之情。

 

追求高产更高产,是袁隆平团队永恒的目标。自上世纪90年代中后期起,开始超级杂交稻攻关,分别于2000年、2004年、2011年、2014年实现大面积示范亩产700公斤、800公斤、900公斤、1000公斤目标。近5年又突破每公顷16吨、17吨的目标。目前世界水稻平均单产每公顷4.2吨,而我国水稻平均单产7.2吨。

 

在新的“十四五”规划中,袁隆平院士的团队计划大面积实现杂交水稻每公顷平均产量达18吨,那么,该如何实现这一新目标?

 

“要实现这一目标,前期可以说是需要一个好的‘芯片’,即良种,我们将利用第三代杂交水稻技术,利用一些有利基因如高光效基因、抗病基因来进行基因重组,用现代技术把所有优异的基因集中在一粒种子上面,以实现最佳产量的预期。”张玉烛表示。

 

一粒种子可以改变一个世界,袁隆平院士的团队在努力培育更高产的品种。湖南杂交水稻研究中心二级研究员彭既明通过多穗型超级杂交稻的育种,经过十多年的摸索,成功培育出了具有强分蘖能力的多穗型杂交稻新组合明两优143和隆两优0078两个杂交稻品种。

 

“我提出的多穗型超级杂交稻模式,是在袁院士的基础上总结的一个水稻育种新模式,其主要特点是分蘖能力强,有效穗多。我的一个审定品种,叫眀两优143,它的有效穗,在区试里面每亩达到19.6万,比对照品种有效穗增加19.5%,需要的氮肥减少10%的使用量。”彭既明介绍,这种模式不仅增产,还大幅减少了化肥农药的使用量,保护了环境。

 

杂交稻随着人们的需求也在不断改良,在杂交水稻国家重点实验室检验检测中心,每年检测约500个水稻品种。

 

“2018年前,优质杂交稻能够达到部颁要求的非常少,一年只有几个,而到了2020年我们检测到的品种,有35%能够达到部颁优质稻,还有一些能达到部颁一级稻优质稻米。”杂交水稻国家重点实验室检验检测中心年轻的负责人柏斌谈到这些有些兴奋。

 

位于湖南省长沙市浏阳市的沙市镇,是一个产粮大镇,“耕地面积8.6万亩,水田面积6万亩,种杂交水稻历史悠久,上世纪70年代就开始了。如今,90%的水田种了杂交稻。袁隆平院士在长沙种优质杂交稻时,第一个点就选在了这里。”镇农技站的工作人员喻桢说到这些,带着几分自豪。

 

浏阳市木山种植专业合作社的负责人许海明于1989年出生,大学毕业后回到农村,把父亲手中的犁耙,改成了耕田机,并在沙市镇流转了1000多亩农田。说到种优质杂交稻,他的话匣子一下子就打开了。“我们作为农户,最关心的是产量问题,现在的杂优系列品种,比以前更容易种了,产量更好,更容易抗倒伏,抗病性能比以前更好了,种田现在比以前更轻松了,赚的钱也比以前更多了。”许海明算了一笔账,种杂优稻一亩地的产量要比常规稻高产300斤左右,价格也要高出5%,每亩可以多赚300多块钱。

 

袁隆平的杂交水稻覆盖全球梦

 

袁隆平曾担忧地表示,世界上超过一半的人口以稻米为主食。而事实却是,全球现有的1.6亿公顷水稻中,杂交水稻种植面积还不到15%。如果全球有一半的稻田种上杂交水稻,按每公顷比常规水稻增产2吨计算,增产的粮食可以多养活近5亿人口。

 

为了实现这个梦,袁隆平院士和他的团队从上世纪80年代至今,坚持开办杂交水稻技术国际培训班。近年来,每年都会接待或培训30多批次境外求学人员。每次开班或结业,袁隆平院士只要在长沙,就会到培训班来分享经验。

 

“有次袁院士感冒了不舒服,但他还是拔掉针头去参加培训班,给了大家很大的鼓励。”袁隆平院士秘书杨耀松回忆道。

 

迄今,湖南杂交水稻研究中心已为80多个发展中国家培训了15000多名杂交水稻技术人才。目前,杂交水稻已在印度、越南、菲律宾、孟加拉国、巴基斯坦、印度尼西亚、美国、巴西等国实现大面积种植。

 

袁隆平院士在接受记者采访

 

“我的身体还可以,脑瓜子还冒糊(不糊涂),所以我还可以继续工作,继续做对人民、对社会、对国家有意义的工作,我还会鼓起勇气继续干下去,从‘九零后’一直搞到‘百零后’。”老骥伏枥,志在千里。袁隆平院士的话语里透着幽默,而且那么铿锵有力,催人振奋。对于袁隆平院士来说,在杂交水稻上,他永远不会满足。我们祝愿,袁隆平院士的两个梦想早日顺利实现!

 

策划丨潘开政

撰稿丨陈路莎 陈爱军 谢鸿鹤 肖振辉 李后宜

制作丨陈梓欣 曹芹

视频丨彭钰洁

编审丨鲍新文 雷艳飞

出品丨曾雄


责任编辑:吴同

 
 
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