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袁隆平与杂交水稻

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袁隆平与杂交水稻

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  1. 袁隆平与杂交水稻 袁隆平,一个属于中国,也属于世界的名字, 他发起的“第二次绿色革命”,给整个人类带来了福音。

  2. 袁隆平:中国最著名的农民 中国将最高科学技术奖授予了一位“种”了一辈子 水稻的“农民”科学家--世界“杂交水稻之父”袁隆平。

  3. 一、杰出贡献 1976至1987年间,他培育的杂交水稻种植面积累计达到11亿亩,增产稻谷1000亿公斤。1979年,杂交水稻作为我国第一个农业技术专利转让 美国。 印度、越南等20 多个国家和地区 引种了杂交水稻。 袁隆平的努力, 也为解决世界粮食短缺问题作出了贡献。

  4. 根据联合国FAO的资料,一九九一年全球 只有百分之十的稻田种上杂交稻,但生产出 超过百分之二十的水产稻量。     “如果剩下的都种上杂交稻的话,世界上的 粮食产量至少翻一番,将大大缓解全球粮食 短缺问题。”袁说。在中国专家指导下,一九 九九年越南、印度种植杂交水稻分别达到三 百万亩和二百二十五万亩,增产效果显著。

  5. 袁隆平说,他预计,下世纪初,以全国年 种植2亿亩“超级稻”、亩均增产100千克计 算,每年能增产200亿千克粮食,相当于 目前一个中等产粮省的全年总产量。 这意味着如果中国适合种植杂交水稻的水 田都种上了“超级稻”,至少可增产数千亿 公斤,多养活几亿人口。

  6. (1)袁隆平的梦 在不久前一次采访中,袁隆平透露,“我在 年轻时做过一个好梦,我们种的水稻,像 高梁那么高,穗子像扫把那么长,颗粒像 花生那么大,我和几个朋友就坐在稻穗下 面乘凉。”     一九七三年,四十三岁的袁隆平实现了 一部分梦想--他在世界上首次育成杂交 水稻,将水稻产量从每亩三百公斤提高到 五百公斤以上。

  7. (2)采访 趣闻 年过七旬、又瘦又黑、满脸皱纹的袁隆平 经常被前来采访的外国记者当成一个普通 的中国农民,而当袁隆平用流利的英语滔 滔不绝地介绍起杂交水稻时,他们才醒悟 过来这就是采访对象。

  8. 已经七十一岁的袁隆平没有时间休息,他 最新的研究是“超级稻”,去年已经实现每 亩七百公斤以上的一期目标,并达到农业 部规定的优质米二级米质。从一九九七年 开始攻关的二期目标为亩产八百公斤,计 划二00五年前实现。     将杂交水稻推向世界,造福全人类,这是 袁隆平另一个长期目标。他努力育出产量更高能“养活整个世界”的水稻。

  9. 二、袁隆平院士有关背景资料 袁隆平出生在北平一个知识分子家庭。 父亲毕业于东南大学中文系,曾任过平汉铁 路局的秘书、高等小学校校长,抗日战争期 间在冯玉祥将军部任过上校秘书等;母亲十 分贤惠慈爱,也曾担任过教会学校教师,所 以,袁隆平从小就在浓厚的书香氛围中接受 熏陶。特别是母亲知书达理,对他的启蒙教育、 影响很大,尤其在英文方面的启蒙,更是对他 一生都有影响。

  10. 他在一所教会学校读中学,重视英语教学 是教会学校的特点之一。其它课程不及格 可以补考,但英语不及格就得留级,他现在 能运用英语进行交流,和那时打下良好基 础有很大关系。 袁隆平最早投入研究水稻和遗传是在六十 年代。当时由于自然灾害导致几年的饥荒。     “文革”中,他的研究几遭中断,他的理论 被认为是异端邪说,试验田的秧苗被拔光。 幸运的是他得到当时省和国家一些官员的支持。    

  11. 三、研究历程 1960年袁隆平从一些学报上获悉 杂交高粱、杂交玉米、无籽西瓜等, 都已广泛应用于国内外生产中。这使 袁隆平认识到:遗传学家孟德尔、摩 尔根及其追随者们提出的基因分离、 自由组合和连锁互换等规律对作物育 种有着非常重要的意义。于是,袁隆 平跳出了无性杂交学说圈,开始进行 水稻的有性杂交试验。

  12. 那是1960年7月的一天,下课铃声响过 之后,袁隆平掖着讲义夹,匆匆来到 校园外的早稻试验田。袁隆平把讲义 夹放在田埂上,连裤腿都没挽,就走 下稻田一行行地观察起来。突然, 他那敏锐的目光停留在一蔸形态特异、 鹤立鸡群的水稻植株上。他屏气静神 地伸出双手,欣喜地抚摸着那可爱的 稻穗,激动得几乎要喊出声来!这是 一株奇特的稻禾,株形优异,穗大粒 多,足有十余穗,每穗有壮谷一百六 七十粒。袁隆平用布条扎上记号,从 此格外精心地照顾这蔸稻禾。收获季 节他得到了一把金灿灿的稻种。 1、发现 天然杂交稻

  13. 第二年春天,袁隆平把这些种子播种到 试验田里,期待收获有希望的新一代稻 种,因为系统选育(从一个群体品种中 选择优良的变异单株)是一种主要的育 种方法,当时许多优良的稻麦品种都是 通过这种方法选育出来的。可是当秧苗 发绿长高之后袁隆平发现,它们高的高, 矮的矮,成熟得也很不一致,迟的迟, 早的早,没有哪一蔸的性状超过它们的 前代。一种失望的情绪掠过袁隆平心头.

  14. 但是对孟德尔、摩尔根遗传学有着深入 研究的袁隆平进而想到,从遗传学的分 离律观点看,纯种水稻品种的第二代是 不会有分离的,只有杂种第二代才会出 现分离现象。今年它的后代既然发生分 离,那么可以断定去年发现的性状优异 稻株是一株“天然杂交稻”的杂种第一代。

  15. 他返回试验田对那些出现分离的稻株进行 研究,高的、矮的、早熟、迟熟……一一 做了详尽记录。经过反复统计计算,袁隆 平证明,这次发现完全符合孟德尔的分离 规律。袁隆平的实践让他发现了真理:既 然去年那株“天然杂交稻”的杂种第一代长 势这么好,充分证明水稻也存在明显的杂 种优势现象;既然自然界客观存在“天然杂 交稻”,只要探索出其中规律,就一定能培 育出人工杂交稻,也就一定能把这种优势 应用到生产上,从而大幅度提高水稻的产量。

  16. 2、创新是科学家的灵魂和本质 袁隆平对真理的发现,使他不可避免地必须向国际知名的权威和他们的权威结论发起挑战,这种挑战之艰难往往使挑战者身心俱疲,落荒而去。因为水稻是自花授粉作物,“自花授粉作物自交不衰退,因而杂交无优势”的论断明白无误地写在美国著名遗传学家辛诺特和邓恩的经典著作、五六十年代美国大学教科书《遗传学原理》中,由此有人嘲笑“提出杂交水稻课题是对遗传学的无知”。

  17. 袁隆平认为,水稻的杂交优势利用 只有两条路可走:一条是进行人工 去雄,如果用人工去雄杂交,就得 一朵花一朵花进行,产生的种子数 量极为有限,不可能在生产上推广 应用。再一条路就是培育出一个雄 花不育的“母稻”,即雄性不育系, 然后用其他品种的花粉去给它授粉 杂交,产生出用于生产的杂交种子。 然而国内外都没有这一先例,国际 上有著名学者断言:不可能。

  18. 在独立开展杂交水稻研究很长时间之后, 袁隆平才从国外资料中了解到,早在1926 年,美国的琼斯就发现了水稻雄性不育现 象。最早开展这项研究的是日本的科学家, 当时是50年代。 此外美国、菲律宾的科学家也相继开始了 这项研究。尽管实验手段先进,但都因这 项研究难度确实太大,无法在生产中得到 应用。

  19. 袁隆平不打算退却,他很清楚他拥有的有 利条件是其他国家科学家少有的:进行这 项研究,中国有中国的有利条件,中国是 古老的农业国,又是最早种植水稻的国家 之一,有众多的野生稻和栽培稻品种,蕴 藏着丰富的种质资源;有辽阔的国土和充 足的光温条件,海南岛是理想的天然温室, 育种者的乐园;

  20. 3、寻找天然雄性不育株 1964年7月5日,“泥腿子专家”袁隆平又走进了 安江农校的稻田,去寻找水稻的天然雄性不育 株。他头顶烈日脚踩淤泥弯腰驼背去寻找这种 天然雄性不育株,已是第16天了。突然他的目 光停留在一棵雄花花药不开裂,性状奇特的植 株上,这正是退化了的雄蕊。 他马上把这株洞庭早籼天然雄性不育株用布条 标记。袁隆平欣喜异常,水稻雄性不育植株, 终于找到了。袁隆平的发现,开创了世界水稻 研究的新纪元,已经被证明残缺不全的陈旧理 论从此被历史封存。

  21. 在1964年到 1965年两年 的水稻开花季节 里,他和助手们 每天头顶烈日, 脚踩烂泥,低头 弯腰,终于在稻 田里找到了6株 天然雄性不育的 植株。

  22. 从1964年发现“天然雄性不育株”算起, 袁隆平和助手们整整花了6年时间,先后 用1000多个品种,做了3000多个 杂交组合,仍然没有培育出不育株率和不 育度都达到100%的不育系来。

  23. 为什么结果不令 人满意?一串串 疑问涌上心头。 他将各种杂交组 合的效果进行综 合分析比较,终 于认识到几千个 试验所用的杂交 材料亲缘关系 都太近。

  24. 4、寻找野败 袁隆平总结了6年来的经验教训,提出利用“远 缘的野生稻与栽培稻杂交”的新设想。 在这一思想指导下,袁隆平带领助手李必湖于 1970年11月23日在海南岛的普通野生 稻群落中,发现一株雄花败育株,并用广场矮、 京引66等品种测交,发现其对野败不育株有 保持能力,这就为培育水稻不育系和随后的“三 系”配套打开了突破口,给杂交稻研究带来了 新的转机。

  25. 是将“野败”这一珍贵材料封闭起来,自己关起门来研究,还是发动更多的科技人员协作攻关呢?在这个重大的原则问题上,袁隆平毫不含糊、毫无保留地及时向全国育种专家和技术人员通报了他们的最新发现,并慷慨地把历尽艰辛才发现的“野败”奉献出来,分送给有关单位进行研究,协作攻克“三系”配套关。是将“野败”这一珍贵材料封闭起来,自己关起门来研究,还是发动更多的科技人员协作攻关呢?在这个重大的原则问题上,袁隆平毫不含糊、毫无保留地及时向全国育种专家和技术人员通报了他们的最新发现,并慷慨地把历尽艰辛才发现的“野败”奉献出来,分送给有关单位进行研究,协作攻克“三系”配套关。

  26. 5、三系配套 他大胆设想“要利用水稻的杂种优势,首推利用水稻的雄性不孕性”,并设计出整套培育杂交水稻的方案,即培育出不育系、保持系和恢复系,通过三系配套,完成不育系繁殖、杂交制种和大田生产应用。

  27. 第一个雄性不育系培育成功,1973年实现三系配套,育成第一个具有强优势的杂交组合“南优2号”。1976年,三系杂交水稻在全国大面积推广,比常规水稻平均增产20%,到2000年全国累计推广38亿亩,增产稻谷3600亿公斤。

  28. 6、带来的贡献 有人统计过,由于杂交水稻的研究成功,开辟 了粮食大幅度增产的新途径,大面积的推广给 我国水稻生产带来了一次飞跃,杂交稻比常规 稻增产20%左右,为从根本上解决我国粮食自 给自足难题做出了重大贡献。 年增产的稻谷可以养活6000万人口。

  29. 四、中国威胁论 九十年代后期,美国学者布朗抛出“中国 威胁论”,撰文说到下世纪30年代,中国 人口将达到16亿,到时谁来养活中国,谁 来拯救由此引发的全球性粮食短缺和动荡危 机?引起世界一阵恐慌。袁隆平站在民族的 高度,以自己研究杂交水稻的成果,乐观而 自信地回答:“依靠科技进步和国人的努力, 中国人完全有能力养活自己!” 中国还能帮助世界人民解决吃饭问题。

  30. 其实,袁隆平早有此虑。早在1986年, 就在其论文《杂交水稻的育种战略》中提 出将杂交稻的育种从选育方法上分为三系 法、两系法和一系法三个发展阶段,即育 种程序朝着由繁至简且效率越来越高的方 向发展;从杂种优势水平的利用上分为品 种间、亚种间和远缘杂种优势的利用三个 发展阶段,即优势利用朝着越来越强的方 向发展。

  31. 最有说服力的回答 如果按年推广2亿亩计,年增粮食可养活 7000多万人口。袁隆平对我说,这是对看 上去表情显得十分深沉的美国经济学家布 朗“未来谁来养活中国”疑问的有说服力的 回答。   美国学者唐·帕尔伯格在他《走向丰衣 足食的世界》一书中写道:袁隆平使“饥饿 的威胁在退却,袁正引导我们走向一个营 养充足的世界”。

  32. 五、新的攻关 三系杂交水稻取得的成就举世赞叹,袁隆 平被全世界誉为“杂交水稻之父”。他没有 骄傲,更没有止步,他感到三系法虽然大 幅度地产,但也存在着配组不自由,种子生 产环节多等不足,他决心开展新的攻关,提 出了育种方法从三系向两系再向一系迈进 的战略设想。

  33. 这又是前人没有走过的路。有好心人说,你已 成了著名科学家,万一搞砸了,岂不坏了名声? 袁隆平回答:“搞科研如同跳高,跳过一个高度, 又有新的高度在等你。要是不跳,早晚要落在 后头,即使跳不过,也可为后人积累经验,个 人的荣辱得失又算得了什么!”1987年,两系法研究被列为国家“863”计划 项目,袁隆平出任责任专家,主持全国16个 单位协作攻关。

  34. (1)、两系法 1989年夏季遇到异常气候,许多原来鉴定 为不育的材料变成了可育,致使研究遭受 重大挫折。这一失败挫伤了不少人的信心, 甚至出现了全盘否定两系杂交稻研究的冷 风。关键时刻,袁隆平没有退缩,他冷静 分析,科学地提出了一系列技术策略。在 他的带领下,科研人员经过3年摸索,终于 发现了水稻光温敏不育性转换与光、温 关系的基本规律。一套有效的选育实用光 温敏不育系的技术路线很快形成。

  35. 两系法杂交水稻育种是国家“863”计划生物 领域重点攻关项目,光温敏核不育系选育 是两系法杂交水稻育种的关键技术。一般 的光、温敏核不育系,在制种季节如遇异 常低温天气,育性就会波动,出现自交结 实现象,严重影响制种纯度。我校生科院 杂交水稻研究室,通过有性杂交技术,将 光敏核不育基因和低温敏核不育基因重组 于一体,于1997年育成具有双重保险的低 起点温度的光温敏核不育系-yw-2s,已通 过省级技术鉴定。该不育系在长江流域没 有可育期,制种十分安全。 

  36. 两系法杂交水稻研究已取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。普遍比同期的三系杂两系法杂交水稻研究已取得突破性进展,可以在生产上大面积推广。普遍比同期的三系杂 交稻每公顷增产750-1500公斤,且米质有了较大的提高。至今,在生产示范中, 全国已累计种植两系杂交水稻1800余万亩。

  37. 两系法研究是一项我国独创的高新技术, 是世界作物育种上的重大革命,它不仅 简化了种子生产的程序,降低了种子成 本,而且可以配组自由,大大提高了选 育优良组合的机率。1995年,两系法杂 交水稻大面积生产应用,到2000年全国 累计推广面积达5000万亩,平均产量比 三系增长5%-10%,续写了“东方魔稻” 的新篇章。

  38. (2)、超级杂交水稻 当全国农业界的兴奋还没有离开两系法, 袁隆平又提出了更高的奋斗目标——研 究超级杂交稻。把杂交水稻育种方法与 常规稻发展优良株叶提高光合作用等育 种方法有机结合起来。这一大胆设想得 到了党和国家的极大支持,被列入国家 “863”计划。

  39. 1998年8月,袁隆平又向新的制高点 发起冲击。他向朱总理提出选育超级杂交 水稻的研究课题。朱总理闻讯后非常高兴, 当即划拨1000万元予以支持。袁隆平 为此深受鼓舞。在海南三亚农场基地,袁 隆平率领着一支由全国十多个省、区成员 单位参加的协作攻关大军,日夜奋战,攻 克了两系法杂交水稻难关。经过近一年的 艰苦努力,超级杂交稻在小面积试种获得 成功,亩产达到800公斤,并在西南农 业大学等地引种成功。目前,超级杂交稻 正走向大面积试种推广中。

  40. 经过5年的攻关,终于在2000年达到了农业部 制定的第一期目标,共有数十个百亩片和数个千亩片亩产700公斤以上,突破了日本科学 家估算的水稻的理论极限产量。这一成果不 仅产量高,而且品质优良,在农业部颁布的 稻米品质的9项主要指标中,超级稻有6项达 到一级优质米标准,3项达到2级米标准,被 全国400位院士评选为“2000年中国十大科技 进展”的第一项成果。

  41. 超级杂交稻的研究论文再 一次在国际水稻学术会议 上引起轰动,各国专家纷 纷走到台上,向袁隆平表 示祝贺,称赞:“中国人 了不起!”

  42. 六、“袁隆平品牌” 1998年,经权威的资产评估所评估,“袁隆 平品牌”无形资产价值1000亿元。在各国水 稻科研工作者心目中,位于长沙马坡岭的 国家杂交水稻工程技术研究中心已成为“麦 加”那样的圣地。   近十几年来,杂交水稻不断走向世界, 已在20多个国家和地区引种推广,这项技 术是我国转让给美国的第一项农业科技专 利。 袁隆平正在引导一场新的“绿色革命” 的兴起。

  43. 不计名利,甘当人梯。 从一开始杂交水稻的研究, 他就努力培养年轻人,如今他 的第一代学生李必湖、周坤炉、 尹华奇都已成了农业科学专家。 他把联合国教科文组织“科学奖” 奖金和美国水稻技术公司的顾 问费100万元捐献出来,设立 奖励基金和科研基金,奖励 有突出贡献的农业科技工作者,资助和培养中青年科技人才。

  44. 为争取更多的研究时间,他像候鸟一样 每年冬天从寒冷的长沙转移到温暖的海 南岛,他一年中超过三分之一的时间都 在农田里劳作、观察和研究。从播种到 收获,袁隆平每天至少下田两次。 在中国,一半以上的稻田 种植的水稻和百分之六十 的水稻产量是袁隆平及其 助手研究出来的各种品系 的杂交稻。据统计,截 止一九九九年,中国增 产粮食三千多亿公斤.

  45. 湖南省溆浦县有位高考落榜的女青年, 摸索种桃树的新技术。她在研究中遇 到了难题,就给袁隆平写信求教。 袁隆平看了她寄来的资料,认为她的 研究有前途,就热情写信予以指导。 女青年在袁老师的帮助下,终于培育 成被专家誉为“天下第一桃”的新品种。

  46. 七、袁隆平趣谈“灵感” “和艺术家一样,科学家也需要灵感。” 面对着台下1000多名青年学子,已经70 高龄的袁隆平教授在讲完我国水稻发展 的几个阶段后,又兴致盎然地向他们传 授起自己的“成才经”。 “但你们记住,灵感从来只惠顾那些有心者。” 当台下的同学们发出热烈的掌声时,这位农业 科学家又不失时机地给他们泼了点“冷水”: “不要指望躺在床上就能获得灵感,也不要指 望苦思冥想几天就能获得灵感。”

  47. “我从1964年开始培育杂交水稻,但连续6年 没有搞成,原因就是没有培育出 ‘不育系’。 1970年我在与日本学者交流时,听他们谈起 ‘这路不通走那路’的思维方式,我忽然就想 到,能不能从野生的水稻植株里发现不育株 呢?有了这个想法后,我立即跳出原先人工 栽培水稻的圈子,带着助手到海南岛崖县进 行野生水稻资源考察,结果就在当年发现了 一株雄花不育的野性稻。经过反复试验后, 终于在1973年培育出了我国第一批籼型杂交 水稻。”

  48. 随着袁教授“终于”两个字的出口,西南农业 大学的礼堂里顿时响起雷鸣般的掌声。“我 想,这‘忽然’之间产生的念头,应该说是灵 感。但这灵感是我6年来不停地搜索和思考 的结果。”   这时台下有同学递上了纸条。袁教授一 边乐一边念:“请问袁教授,您是怎样培育灵 感的?”念完了,他郑重地说:“我培养灵感 有四个字,这就是知识加汗水。”

  49. 八、“隆平高科”上市, 袁隆平身价将上亿 作为公司的第四大股东,袁隆平拥有250万 股,占总股本的5%。那么,“隆平高科”上 市后是否意味着袁隆平拥有的资产达到1个 亿左右?   此前,湖南一家资产评估事务所曾对袁 的品牌进行过评估,价值为1008.9亿元。

  50. 据一杂交水稻研究中心的研究人员 透露,袁老师对股权不感兴趣,满脑 子装的是超级杂交水稻。只要没出差, 他每天要骑摩托车到田里转一圈。他 爱好拉小提琴和游泳,从不关心股市。   袁的秘书非常肯定地告诉记者, 袁老师很忙,“隆平高科”上市的当天, 他要到北京参加一个有关国家863计划 的会议。