兩系法超級(jí)稻兩優(yōu)培九重大成果的形成過程剖析與思考

陳靜+蔣彥婕+楊娟

摘要： 兩系法超級(jí)稻兩優(yōu)培九是我國在兩系法雜交稻育種協(xié)作攻關(guān)中形成的一個(gè)重大成果。筆者作為成果所在研究單位的科研管理人員，回顧了任務(wù)接受、成果研發(fā)、配套技術(shù)研究及示范推廣過程，并根據(jù)管理工作經(jīng)驗(yàn)，提出了在科研中要確立正確研究方向和目標(biāo)，并持之以恒；要密切注意和利用新的有用種質(zhì)；要加強(qiáng)研究配套應(yīng)用技術(shù)，保障成果的推廣應(yīng)用；要組織大聯(lián)合協(xié)作網(wǎng)；要注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研制和申請(qǐng)保護(hù)等有利于形成重大成果的思考。

關(guān)鍵詞： 水稻；兩優(yōu)培九；農(nóng)業(yè)成果；成果形成；思考

中圖分類號(hào)： G311 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）03-0500-03

兩系法超級(jí)雜交稻兩優(yōu)培九是江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院與國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心合作，在兩系法雜交稻育種攻關(guān)中形成的一個(gè)重大成果，是中國超級(jí)稻育種完成第一步目標(biāo)的標(biāo)志性成果。兩優(yōu)培九從選育至大面積推廣應(yīng)用，經(jīng)歷了艱苦曲折的科研攻關(guān)和應(yīng)用推廣過程。筆者作為成果所在研究單位的科研管理人員，親歷了任務(wù)接受和曲折的成果研發(fā)、配套技術(shù)研究及示范推廣過程，并在自己的科研管理工作和與該課題組研發(fā)人員的互動(dòng)經(jīng)歷中感觸良多，引發(fā)若干思考。

1 兩優(yōu)培九品種重大成果的形成過程

1.1 任務(wù)接受過程

20世紀(jì)70—80年代，我國發(fā)現(xiàn)了光溫敏不育水稻，之后，提出“雜交水稻從三系到二系再到一系”的戰(zhàn)略設(shè)想。20世紀(jì)80年代，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了水稻亞種間廣親和基因，使水稻秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用成為現(xiàn)實(shí)可能。袁隆平院士提出了雜交稻育種“從三系法品種間雜種優(yōu)勢(shì)利用向兩系法亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用發(fā)展”的育種目標(biāo)[1]。1987年，國家在高技術(shù)研究計(jì)劃（“863”計(jì)劃）中設(shè)立“兩系法亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用及廣親和力基因的研究”課題，提出利用水稻秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)的任務(wù)。江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作為“863”計(jì)劃最早的承擔(dān)單位之一，由鄒江石研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組承擔(dān)了該項(xiàng)研究，并參加由袁隆平院士牽頭的“兩系法雜交稻”協(xié)作攻關(guān)組?！鞍宋濉焙汀熬盼濉逼陂g，該課題組持續(xù)承擔(dān)“863”計(jì)劃中該項(xiàng)課題，從事兩系法亞種間超級(jí)雜交稻選育與利用研究。1996年，國家“九五”攻關(guān)重中之重項(xiàng)目設(shè)立“亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用途徑的探索研究”子專題，該課題組主持承擔(dān)，協(xié)同中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國水稻研究所、揚(yáng)州大學(xué)等一起攻關(guān)。1998年，總理基金設(shè)立“超級(jí)雜交稻”項(xiàng)目，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院又作為5個(gè)單位之一參加由國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心主持的協(xié)作攻關(guān)。在國務(wù)院、科學(xué)技術(shù)部、農(nóng)業(yè)部和江蘇省科學(xué)技術(shù)廳的持續(xù)資助下，1998年，育成的兩系法組合65002（兩優(yōu)培九）參加江蘇省區(qū)域試驗(yàn)，表現(xiàn)突出。國家又及時(shí)在“863”計(jì)劃中試項(xiàng)目中設(shè)立“兩系法亞種間雜交稻的試種和制種”項(xiàng)目，正式將65002列為中試項(xiàng)目。兩優(yōu)培九通過江蘇省品種審定和全國審定后，又獲得農(nóng)業(yè)部跨越計(jì)劃“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)超級(jí)雜交稻的選育與利用”連續(xù)多年的資助，國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目“兩優(yōu)培九在四個(gè)種植新區(qū)應(yīng)用技術(shù)體系的試驗(yàn)示范”和國家星火計(jì)劃“中國超級(jí)稻兩優(yōu)培九種子產(chǎn)業(yè)化與推廣應(yīng)用”的項(xiàng)目支持也極大推進(jìn)了成果的推廣和應(yīng)用。同時(shí)，國家自然科學(xué)基金也立項(xiàng)資助與兩優(yōu)培九制種技術(shù)相關(guān)和與株型育種技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。與此同時(shí)，江蘇省科技計(jì)劃，包括攻關(guān)計(jì)劃、新技術(shù)革命、青年科技基金、自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目等，也先后立項(xiàng)資助兩優(yōu)培九成果的研發(fā)和配套技術(shù)研究。因此，兩優(yōu)培九重大成果形成過程中，該課題組先后承擔(dān)了多個(gè)與兩系法亞種間超級(jí)雜交稻選育與利用緊密相關(guān)的國家級(jí)和省級(jí)研究課題。

1.2 成果研發(fā)過程

20世紀(jì)80年代末，水稻兩用不育系選育還不成熟。該課題組最初的技術(shù)路線是通過化學(xué)殺雄方法制種的途徑直接利用亞種間雜種優(yōu)勢(shì)。他們利用自主選育的中粳廣親和品系02428（曾獲農(nóng)業(yè)部二等獎(jiǎng)）與中秈品系雜交配組，篩選出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合亞優(yōu)2號(hào)。但當(dāng)時(shí)的化學(xué)殺雄劑及其技術(shù)方法尚不夠成熟，制種純度很難保證。而且，由于父母本為典型的秈、粳稻，雜交稻結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量受氣候條件影響較大，表現(xiàn)不穩(wěn)產(chǎn)，在生產(chǎn)應(yīng)用中造成了一些損失，推廣過程遭遇挫折[2]。課題組陷入很大的技術(shù)困境和經(jīng)費(fèi)困難，科研力量也流失不少。20世紀(jì)90年代中期，課題組調(diào)整技術(shù)路線，利用兄弟單位選育的中間型兩用核不育系與本地優(yōu)良秈稻品系配組，通過光溫敏兩用不育系法部分利用亞種間雜種優(yōu)勢(shì)。通過幾年的廣泛配組和大量篩選，終于篩選出65002組合（兩優(yōu)培九），并就相關(guān)方法申請(qǐng)獲得我國發(fā)明專利，初步獲得了重大成果的專利技術(shù)和核心產(chǎn)品[2-3]。

兩優(yōu)培九培育成功后，初期的制種也曾出現(xiàn)過波折。個(gè)別年份由于初秋遇到異常低溫，生產(chǎn)上出現(xiàn)了少部分制種純度不合格（純度低于96%）的情況，也有制種大戶由于遲播、遲插等原因造成制種失敗，出現(xiàn)了可能阻礙大面積推廣的苗頭。為此，課題組立即加強(qiáng)配套技術(shù)研究，他們通過對(duì)各地生態(tài)條件的分析，規(guī)劃了適宜制種區(qū)及其安全抽穗期[4-5]，并通過監(jiān)控田間水溫和不育系植株溫度，研制了開花期遭遇低溫時(shí)“以水調(diào)溫”的技術(shù)[6-7]，為之后的大面積制種和推廣應(yīng)用提供了技術(shù)保障。

1.3 成果推廣過程

兩優(yōu)培九在江蘇省區(qū)域試驗(yàn)表現(xiàn)突出后，國家“863”計(jì)劃中試項(xiàng)目及時(shí)立項(xiàng)“兩系法亞種間雜交稻的試種和制種”，大力資助擴(kuò)大示范。1998年9月16—19日，科技部和農(nóng)業(yè)部在江蘇聯(lián)合召開了兩系法雜交稻現(xiàn)場(chǎng)考察研討會(huì)，時(shí)任科技部副部長(zhǎng)韓德乾和袁隆平、黃耀祥、謝華安等全國著名水稻育種專家以及其他協(xié)作攻關(guān)課題組許多同行出席了會(huì)議。專家們考察后一致認(rèn)為，65002組合的選育和較大面積試種成功，標(biāo)志著我國的兩系法雜交稻研究獲得了新的歷史性突破[8]。

為保障兩優(yōu)培九的順利大面積應(yīng)用，該課題組科研人員在適宜制種區(qū)規(guī)劃、適宜種植區(qū)規(guī)劃、提高結(jié)實(shí)率措施等研究的基礎(chǔ)上，與國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心合作，制定了一系列與兩優(yōu)培九品種和兩系法技術(shù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)等，使應(yīng)用技術(shù)日臻完善。

為了兩優(yōu)培九安全制種及高產(chǎn)栽培技術(shù)的順利推廣，課題組還組建了一定規(guī)模的推廣研究員隊(duì)伍，聘請(qǐng)了省內(nèi)外包括氣象、制種、種子、栽培等專業(yè)的水稻資深專家和退休專家，巡視兩優(yōu)培九的制種地和大面積種植區(qū)，定期培訓(xùn)技術(shù)骨干，及時(shí)為生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)和服務(wù)，起到了很好的效果。

1999年1月，《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》將兩優(yōu)培九成果列為1998年“農(nóng)業(yè)十大新聞”之一[8]。2001年1月，兩優(yōu)培九的育成和推廣被評(píng)為2000年中國十大科技進(jìn)展新聞之首[9]，該評(píng)選由中國科學(xué)院、中國工程院共485位院士投票決定。2001年，兩優(yōu)培九相繼通過湖南、湖北等5個(gè)省的品種審定，8月又通過全國品種審定。2000年，農(nóng)業(yè)部和科技部將兩優(yōu)培九列為國家重點(diǎn)推廣品種，2003年被科技部批準(zhǔn)列為星火計(jì)劃項(xiàng)目，2005年又被農(nóng)業(yè)部列為首批推廣的超級(jí)稻品種。2000年4月，“兩優(yōu)培九開發(fā)中心”在南京成立，極大促進(jìn)了“兩優(yōu)培九”的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

從1998年兩優(yōu)培九育成開始，課題組即開始重視其示范和推廣工作。從2002年開始，兩優(yōu)培九替代汕優(yōu)63，連續(xù)多年成為全國年種植面積最大的雜交稻。至2015年止，種植總面積超過800萬hm2，成為繼汕優(yōu)63之后累計(jì)種植面積遙居首位的雜交稻。在我國南方稻區(qū)16個(gè)?。ㄊ小^(qū)）都有種植，其中在湖南、湖北、江西、安徽種植面積很大（內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）。

兩優(yōu)培九的育成和大面積成功種植，是中國超級(jí)雜交稻育種取得突破的標(biāo)志，是近20多年來江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院取得的在全國具有重大影響的成果，為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研事業(yè)作出了重大貢獻(xiàn)。2000年11月，兩優(yōu)培九榮獲第七屆中國楊凌農(nóng)業(yè)高科技成果博覽會(huì)后稷金像獎(jiǎng)，2001年初被評(píng)為2000年度中國十大科技進(jìn)展之首，榮獲2001年杜邦科技創(chuàng)新獎(jiǎng)。2003年，獲得江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2004年又進(jìn)一步獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，這是自國家實(shí)行“三大獎(jiǎng)”制度后我院獲得的首項(xiàng)國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)；2005年，兩優(yōu)培九育種技術(shù)相關(guān)專利獲江蘇省優(yōu)秀專利金獎(jiǎng)，2006年又榮獲中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)；2009年，獲得中國技術(shù)市場(chǎng)“金橋獎(jiǎng)”。2013年，研發(fā)的兩系法育種和應(yīng)用相關(guān)技術(shù)作為第三完成單位獲得國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，這是我國實(shí)行“三大獎(jiǎng)”制度15年來，農(nóng)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域獲得的唯一特等獎(jiǎng)項(xiàng)[10]。

作為科研管理者，筆者一直關(guān)注著該水稻領(lǐng)域重大課題的研究動(dòng)態(tài)。親睹了研發(fā)過程的曲折，也知悉課題組因?yàn)榫薮蟮难芯看煺鄱媾R的經(jīng)費(fèi)困難、研究力量減弱、行內(nèi)行外疑惑等困擾。但是，該課題組科研人員沒有喪失信心，堅(jiān)持研究方向，克服重重困難，攻克科研難關(guān)，終于取得了最后的成功。

2 有利于形成品種重大成果的對(duì)策思考

如何在科研中創(chuàng)新出有用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的品種，并形成大的成果？回顧兩優(yōu)培九相關(guān)任務(wù)的接受、成果的研發(fā)、推廣過程，筆者從一個(gè)科研管理工作者的角度提出自己的看法。

2.1 要確立正確研究方向和目標(biāo)，并持之以恒

一個(gè)重大成果的培育過程是艱難的，必須要有正確的中遠(yuǎn)期目標(biāo)和堅(jiān)定的信心，要有克服種種困難的毅力和決心，要持之以恒，不能被短暫的困難阻滯而半途而廢。

目前，有部分研究人員存在功利傾向，有經(jīng)費(fèi)的項(xiàng)目就去申請(qǐng)，項(xiàng)目資助一停止，則該方面的研究即停止，然后又去申請(qǐng)其他方面的研究項(xiàng)目，研究?jī)?nèi)容完全跟著經(jīng)費(fèi)轉(zhuǎn)，不斷改變研究方向，或研究中碰到挫折就改變方向，或研究范圍過大，導(dǎo)致精力分散，這些行為最后形成的成果僅僅是1篇或幾篇仿隨別人思路的論文，或僅是通過審定但生產(chǎn)上幾乎不應(yīng)用的一般性品種，或互不相關(guān)的一些小成果，目的只是向立項(xiàng)部門交帳或應(yīng)付單位考核，難以形成連貫的、有核心技術(shù)的、能對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大影響力的大成果。

兩優(yōu)培九成果的培育和發(fā)展、遇到的各種困難和相應(yīng)的解決措施，并最終形成重大成果的過程，對(duì)項(xiàng)目下達(dá)單位、管理單位和科研人員都有很好的借鑒意義。

2.2 要密切注意和利用新的有用種質(zhì)

從事育種工作的科研人員一個(gè)重要的任務(wù)就是創(chuàng)造變異、利用變異。袁隆平先生發(fā)現(xiàn)水稻雜種株生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)大，就設(shè)想利用雜種一代的優(yōu)勢(shì)，就想到要找雄性不育株用于大面積生產(chǎn)制種。野敗不育的發(fā)現(xiàn)、利用和三系配套及其雜種的成功推廣成就了我國唯一的國家發(fā)明特等獎(jiǎng)。2013年獲得國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)、具有獨(dú)創(chuàng)性的兩系法雜交稻育種也是源于光溫敏核不育水稻農(nóng)墾58S的發(fā)現(xiàn)和利用。所以，一個(gè)新的種質(zhì)可能導(dǎo)致一場(chǎng)大的變革，產(chǎn)生一個(gè)新的大成果。2014年媒體報(bào)道了耐鹽水稻海稻86，許多專家判斷可能是耐鹽育種的一個(gè)重要的有用資源[11]，如果能在水稻育種中有效利用其耐鹽性，使大片灘涂成功種植水稻，對(duì)人類的貢獻(xiàn)將無法估量。

2.3 要加強(qiáng)研究配套應(yīng)用技術(shù)，保障成果的推廣應(yīng)用

在我國現(xiàn)行的成果評(píng)獎(jiǎng)體制中，成果的應(yīng)用情況對(duì)成果的等級(jí)有很大的影響。對(duì)于水稻品種來說，在生產(chǎn)上的種植面積有至關(guān)重要的作用，而且在應(yīng)用上不能出現(xiàn)大的諸如產(chǎn)量、抗病性等生產(chǎn)性問題。一直以來，許多育種人員將主要精力放在品種選育和審定上，而對(duì)適宜種植區(qū)域和應(yīng)用于大面積生產(chǎn)的配套應(yīng)用技術(shù)研究不夠重視，可能會(huì)導(dǎo)致品種沒有在最適合生長(zhǎng)的地區(qū)推廣，推廣后也難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題而阻礙應(yīng)用的擴(kuò)大。因此，要有前瞻性地研究一個(gè)品種的最適生長(zhǎng)區(qū)、最適生長(zhǎng)條件、最優(yōu)栽培措施以及品種標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等，才能為品種的擴(kuò)大應(yīng)用提供全面的技術(shù)保障。

2.4 要組織大聯(lián)合協(xié)作網(wǎng)

當(dāng)今的學(xué)科分工越來越細(xì)，依靠一個(gè)人或少數(shù)幾個(gè)人的小團(tuán)隊(duì)研發(fā)和推廣一個(gè)成果越來越困難，尤其是要形成有全國性重要影響的成果。我國20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)水稻野敗材料后就組織全國協(xié)作，終于由江西、福建等省的協(xié)作組轉(zhuǎn)育成優(yōu)良的不育系、組合等，使雜交稻迅速大面積生產(chǎn)應(yīng)用成功，雜交秈稻育種和推廣的全國大協(xié)作形成了國家發(fā)明特等獎(jiǎng)。兩系雜交稻的育種和應(yīng)用也是全國協(xié)作組20多年取得的重大成果，由湖北發(fā)現(xiàn)并提供光溫敏核不育材料，由湖南雜交水稻研究中心袁隆平牽頭，組織了包括江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院等多個(gè)單位組成的全國攻關(guān)協(xié)作組，經(jīng)過20多年的協(xié)同攻關(guān)，最后形成國家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。兩優(yōu)培九也是協(xié)作攻關(guān)的成果。不育系是引用的主持單位育成的低溫敏不育系。組合形成后，袁隆平院士和主持單位大力示范推廣協(xié)作組的成果[12]，協(xié)作組各參加單位也積極在各自生態(tài)區(qū)域引種、示范、推廣。以至于在南方各省、市迅速大面積推廣應(yīng)用，擴(kuò)大了品種的影響，也形成了重大的成果，對(duì)水稻生產(chǎn)作出了重大貢獻(xiàn)。

所以，只有組織眾多協(xié)作單位和科技人員協(xié)同攻關(guān)，才能創(chuàng)造出重大成果，也能讓成果最大化地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.5 注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研制和申請(qǐng)保護(hù)

對(duì)品種類成果而言，品種權(quán)、專利和論文均為知識(shí)產(chǎn)權(quán)范疇。縱觀兩優(yōu)培九成果的形成過程，早在品種審定前就申請(qǐng)了制種方法專利，后來又獲得我國第一批植物品種權(quán)；制定了多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程；在《中國農(nóng)業(yè)科學(xué)》《中國水稻科學(xué)》《作物學(xué)報(bào)》《雜交水稻》等國內(nèi)水稻方面的權(quán)威刊物，圍繞兩優(yōu)培九的生物學(xué)特性、生理特性、制種技術(shù)方法、栽培技術(shù)方法、趨利避害技術(shù)等方面發(fā)表了系統(tǒng)性的論文，為重大成果的獲得提供了知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的支撐。近年來，對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)日益重視，也成為一些大成果的重要組成要素。尤其是技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)?lì)?，?duì)創(chuàng)新性專利、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以至于應(yīng)用理論的闡述都很注重。因此，培育成果的過程中要注重知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究和積累。

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