作物育種理論研究上的“日心說”

劉巖松+金建強

早在18世紀(jì)中葉，德國植物學(xué)家科爾羅伊特就創(chuàng)立了科學(xué)的雜交方法。隨著遺傳學(xué)、進化論及有關(guān)基礎(chǔ)理論的發(fā)展，作物育種已逐漸發(fā)展成一門應(yīng)用科學(xué)。作物育種通過人工選擇，選育成大量優(yōu)良品種，極大地推動了世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展。同樣，我國在作物育種方面也做出舉世矚目的貢獻。我國的袁隆平院士利用發(fā)現(xiàn)的野敗材料，育成了水稻野敗型不育系，并實現(xiàn)了水稻的“三系”配套，顯著提高了我國水稻的產(chǎn)量水平；李振聲院士通過遠(yuǎn)緣雜交培育了小偃麥系列品種，較好解決了條銹病的持久抗性問題，無疑是作物育種上的巨大成就。對此，即使是不了解育種科學(xué)產(chǎn)生發(fā)展的普通人，也必然深信作物育種學(xué)肯定有自己的科學(xué)理論，而專業(yè)育種工作者更會明確地說，作物育種經(jīng)過一個世紀(jì)的發(fā)展，已發(fā)展為一門具有系統(tǒng)理論與科學(xué)方法的應(yīng)用科學(xué)，其基本理論就是目標(biāo)性狀株型育種理論，即組合育種就是將分屬于不同品種的、控制不同性狀的優(yōu)良基因隨機結(jié)合后形成各種不同的基因組合，通過定向選育成集雙親優(yōu)點于一起的新品種。

然而，有一位學(xué)者對此理論不以為然，認(rèn)為株型育種理論只不過是育種目標(biāo)思路和實現(xiàn)目標(biāo)的經(jīng)驗和主觀驗證的概括。該育種思路恰好與雜交優(yōu)勢的本質(zhì)和形成規(guī)律相反，如同歷史上特勒密的“地心日動說”，并沒有反映事物的客觀變化規(guī)律。從大學(xué)時代開始，他便關(guān)注與針對性的學(xué)習(xí)研究，歷經(jīng)幾十年鉆研，最終提出了與傳統(tǒng)育種理論截然不同的作物營養(yǎng)遺傳特性育種理論，第一次闡明了玉米品種雜交優(yōu)勢產(chǎn)生的原因和高產(chǎn)潛力形成原理。這顯然是特勒密的“地心日動說”和哥白尼的“日心地動說”在21世紀(jì)作物育種理論研究上的重演，表明新的理論同舊的理論體系之間出現(xiàn)了不可調(diào)和的矛盾，無疑是難以使專業(yè)研究者甚至普通人接受的一個事實。作為記者更想搞清該理論的來龍去脈，為此，我們專門采訪了山西省農(nóng)科院研究員褚清河博士。

“怪才”與他的“怪論”

褚清河，1957年生，是我國恢復(fù)高考制度后培養(yǎng)出的第一代大學(xué)生，所學(xué)專業(yè)是土壤農(nóng)化專業(yè)，但大學(xué)畢業(yè)后，他卻被分配到專業(yè)不對口的山西省農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟研究所工作。

參加工作后，褚清河并沒有安于本分從事與所里研究方向密切相關(guān)的自然資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)區(qū)劃以及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究等工作，而是自立門戶進行“土壤作物系統(tǒng)量比線性極點一次性調(diào)控施肥技術(shù)”研究，而且矛頭直指作物追肥理論和經(jīng)典施肥最小因子理論，這在當(dāng)時引起了人們不小的議論，他的想法和最初關(guān)于追肥不增產(chǎn)的研究結(jié)果受到時任領(lǐng)導(dǎo)和一些專家的嚴(yán)肅批評，認(rèn)為追肥是已有定論的傳統(tǒng)技術(shù)，立項進行這樣的研究是一個大學(xué)生缺乏基本知識的表現(xiàn)。這讓他在單位落下基礎(chǔ)知識不扎實，搞不了研究工作的名聲，甚至影響了他正常上職稱，但他并沒有就此止步。對此，單位有的人認(rèn)為褚清河是個“怪人”，性格有點“倔”。而記者通過對褚清河的了解和接觸感知到，他并非是個別人所說的“怪人”，更確切地說，應(yīng)是他導(dǎo)師所說的“怪才”。他也并非是性格“倔”，而“倔”所表現(xiàn)出的是他在科學(xué)研究上實事求是、堅持真理、不唯書、不唯上、不唯權(quán)的求新精神。正是這種不屈不撓的科學(xué)精神，讓他突破一道道難關(guān)，取得了意想不到的學(xué)術(shù)成就。他首次提出了作物播種前一次性施肥理論：“施肥是一種調(diào)節(jié)手段，其作用是提高作物苗期土壤養(yǎng)分供應(yīng)強度和調(diào)整氮磷鉀養(yǎng)分供應(yīng)比例，以協(xié)調(diào)解決作物苗期土壤供肥能力不足和作物吸肥能力弱的矛盾，并非是滿足作物整個生育期對養(yǎng)分量的需求。作物吸肥是由前一階段吸肥水平?jīng)Q定后一階段吸肥水平的系統(tǒng)連續(xù)過程，作物播種前一次性施肥才能順應(yīng)作物的主動吸肥規(guī)律，否則就會造成養(yǎng)分的被動吸收，致使產(chǎn)量降低?！敝螅衷谛←?、水稻等作物上進行了研究，證明一次性施肥理論反映了作物的普遍吸肥規(guī)律，研究論文發(fā)表于《土壤通報》。

研究確立作物一次性施肥理論后，褚清河在山西省農(nóng)科院和省科技廳領(lǐng)導(dǎo)的支持下，通過多次立項研究，終于證明施肥是作物內(nèi)在營養(yǎng)遺傳特性的外在施肥表現(xiàn)形式，決定作物產(chǎn)量的，并非是土壤中相對含量最小的有效植物生長因素，而是取決于施什么肥料效果好，以及以什么比例施用和施多少比較合理的作物品種營養(yǎng)遺傳特性，從而提出了土壤施肥配比理論并發(fā)明了數(shù)字化施肥技術(shù)。

土壤施肥配比理論首先提出了平衡與不平衡土壤養(yǎng)分類型及最佳施肥比例的概念，平衡的含義是指作物苗期土壤氮磷或氮磷鉀養(yǎng)分供應(yīng)比例的協(xié)調(diào)性，即作物對土壤氮磷或氮磷鉀各養(yǎng)分苗期供應(yīng)強度的滿足程度相同，不平衡養(yǎng)分類型則是相對于平衡養(yǎng)分類型存在的一種土壤養(yǎng)分形式，并定義氮磷最佳施肥比例則是指作物最高產(chǎn)量施氮量時獲得氮磷最大聯(lián)效應(yīng)一份氮與幾分磷配合施用的配比。闡明施肥比例的作用則是調(diào)整土壤供肥由不平衡供應(yīng)轉(zhuǎn)化為平衡供應(yīng)，或保持土壤原有供肥的均衡性，而施肥量的作用就是提高作物苗期的土壤養(yǎng)分供應(yīng)強度，從而闡明了施肥的增產(chǎn)原理。此外，理論確立了氮磷在作物品種允許的任何土壤養(yǎng)分條件下均需施用，而鉀和微量元素只有在缺乏時才需與氮磷配合施用的施肥原則，這無疑是科學(xué)的概括總結(jié)。土壤施肥配比理論的提出是學(xué)科發(fā)展的重要標(biāo)志，是世界科技發(fā)展史上的又一里程碑。但一些食古不化的人卻認(rèn)為是“砍老祖宗李比希這棵大樹”。

追根問底，探索原理

對于自然界的事物，人們不可能通過主觀想象推理其客觀運動規(guī)律，即使是圣人也不能做到先知先覺，否則科學(xué)觀測和試驗就顯得多余和沒有必要。然而，個別科學(xué)工作者甚至僅僅在大學(xué)里學(xué)習(xí)過專業(yè)知識的人，便自認(rèn)為自己的專業(yè)知識已足以判斷一個理論正確與否，自認(rèn)為自己的專業(yè)知識和在社會活動中表現(xiàn)出的才干足以想象出事物的運動規(guī)律。在科學(xué)研究部門中通常有這樣一些人，當(dāng)別人的研究思路和他們的相反以及試驗結(jié)果超越他們的想象時，他們常常會說研究者是離經(jīng)叛道的怪人，褚清河在工作中曾遇到這樣的人。

褚清河上大學(xué)時所學(xué)專業(yè)是土壤農(nóng)化專業(yè)，循規(guī)蹈矩研究土壤施肥自然是他的本行，然而，2014年他卻申請了土壤育種課題，在別人看來這是十分離譜的事情，有的業(yè)內(nèi)專家則認(rèn)為“老褚硬是鉆牛角尖了”。在山西，鉆牛角尖的人實際就是精神不正常，想法奇離古怪的人。但記者的看法和他的博士生導(dǎo)師一樣，褚清河是科學(xué)研究上難得的一個怪才，“鉆牛角尖”確切表現(xiàn)出了他在土壤施肥研究上追根問底的科學(xué)精神。

1883年，美國科學(xué)家羅蘭在美國《科學(xué)》雜志上撰文，“我時常被問及，科學(xué)與應(yīng)用科學(xué)究竟何者對世界更重要。為了應(yīng)用科學(xué)，科學(xué)本身必須存在，如停止科學(xué)的進步，只留意其應(yīng)用，我們很快就會退化成中國人那樣，多少代人以來他們都沒有什么進步，因為他們只滿足于應(yīng)用，卻從未追問過原理，這些原理就構(gòu)成了純科學(xué)。中國人知道火藥應(yīng)用已經(jīng)若干世紀(jì)，如果正確探索其原理，就會在獲得眾多應(yīng)用的同時發(fā)展出化學(xué)，甚至物理學(xué)。因為沒有尋根問底，中國人已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界的進步。我們現(xiàn)在只將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當(dāng)成野蠻人。當(dāng)其他國家在競賽中領(lǐng)先時，我們國家（美國）能滿足于袖手旁觀嗎？難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下的面包屑，并因為有更多的面包屑而認(rèn)為自己比他人更富裕嗎？不要忘記，面包是所有面包屑的來源”。李約瑟也提出同樣的看法，中國古代科學(xué)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)發(fā)達于西方，但近代科學(xué)并沒有在中國產(chǎn)生。到了今天，我國學(xué)者仍然不重視科學(xué)理論的研究，褚清河卻要讓李約瑟之問不攻自破。

褚清河博士由研究土壤施肥理論技術(shù)轉(zhuǎn)向作物育種研究，并非心血來潮的奇思怪想，也非是科學(xué)思維不靠譜，而是超常思維下學(xué)科問題的延伸探索。

早在2004年，褚清河在數(shù)字化施肥技術(shù)推廣應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，相同玉米品種在不同施肥條件下，產(chǎn)量排序發(fā)生截然不同的情況。在常規(guī)施肥下，玉米遼127品種產(chǎn)量排序位于第一位，產(chǎn)量較對照農(nóng)大108增產(chǎn)6.4%，而隆迪205和620500則分別位于11位和第9位，分別較對照農(nóng)大108減產(chǎn)7.9%和6.2%；而在數(shù)字化施肥條件下，玉米品種620500和隆迪205產(chǎn)量排序分別位于第一位和第二位，分別較對照農(nóng)大108增產(chǎn)35.8%和30.6%，而遼127僅增產(chǎn)17.2%。相同玉米品種不同施肥條件下產(chǎn)量排序完全不同，表明土壤氮磷單施和配施并非是由土壤養(yǎng)分最小因子決定的，而應(yīng)是玉米品種的營養(yǎng)遺傳特性。他意識到施肥學(xué)中的作物最高產(chǎn)量施肥量即最大施肥量，也應(yīng)該是作物品種的營養(yǎng)遺傳特性，土壤施肥應(yīng)是作物內(nèi)在營養(yǎng)遺傳特性的外在施肥表現(xiàn)形式。如此，土壤應(yīng)該存在一個由肥力水平和養(yǎng)分共同決定的土壤最大施肥量，而作物品種也存在一個由營養(yǎng)遺傳特性決定的最大施肥量，否則同一作物品種在不同肥力土壤上就不會表現(xiàn)出明顯的產(chǎn)量差異。褚清河甚至提出作物品種的產(chǎn)量潛力水平就是由土壤養(yǎng)分利用效率和耐肥性即最大施肥量決定的科學(xué)假說。為了證明這一假說，2005～2011年，他在山西省農(nóng)科院玉米所農(nóng)場進行了平衡與不平衡施肥下的玉米制種和相應(yīng)施肥環(huán)境下的品比試驗研究初試。通過試驗得出結(jié)論，作物品種性狀是包括品種外在與內(nèi)在的一切形態(tài)特征和特性。作物品種的耐肥性和利用效率是決定其產(chǎn)量潛力水平的內(nèi)在性狀，它是育種材料適應(yīng)一定施肥水平和平衡與不平衡施肥環(huán)境自然選擇的結(jié)果。通常品種的耐肥性越好，養(yǎng)分利用效率越高，其產(chǎn)量潛力水平也就越高。作物品種選育實際就是以耐肥性和養(yǎng)分利用效率為核心的各種性狀的重新組合過程，即性狀所代表基因的重新組合與表達。作物品種的耐肥性和利用效率表現(xiàn)在施肥上就是最大施肥量和平衡與不平衡施肥特性，而平衡與不平衡施肥也就成為相應(yīng)顯性基因和隱性基因轉(zhuǎn)化表達的重要條件。

不同品種植株性狀的組合可實現(xiàn)不同或相同的產(chǎn)量水平。一定產(chǎn)量潛力水平的作物品種雖然有相應(yīng)的植株性狀，二者存在必然的聯(lián)系，但植株性狀是從屬于產(chǎn)量潛力水平的要素，并非是主導(dǎo)產(chǎn)量潛力水平的主導(dǎo)因子，它們與產(chǎn)量潛力水平并不具有一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，而施肥量和氮磷施肥比例與作物產(chǎn)量水平存在顯著線性相關(guān)關(guān)系，初步試驗證明假說成立。

證明假說成立僅僅是探索自然規(guī)律的良好開端，要把已發(fā)現(xiàn)的科學(xué)現(xiàn)象變化規(guī)律上升成為理論，不僅需要有嚴(yán)密而科學(xué)的試驗方法，而且試驗及其結(jié)果要有嚴(yán)密的邏輯性，且結(jié)論具有普遍規(guī)律。因此，褚清河覺得，既然最大施肥量和氮磷單施與配施是作物品種的營養(yǎng)遺傳特性，那么，我國現(xiàn)行推廣作物品種必然在這兩個營養(yǎng)遺傳特性上存在顯著差異，在獲得山西省科技廳批準(zhǔn)立項后，他在山西省不同生態(tài)區(qū)的垣曲縣、太谷縣和汾陽市不同年份進行了7玉米品種和13玉米品種氮磷單施與配施三次重復(fù)的田間試驗及7玉米品種氮磷最佳施肥比例下的三個施肥量水平的最大施肥量試驗。試驗結(jié)果，聯(lián)創(chuàng)808、金滿囤、農(nóng)華101、洛單248、先玉335、中科11、潞玉39玉米品種的最高產(chǎn)量施肥量各不相同，且差異較大；此外，登海605為具有氮磷配合施用營養(yǎng)遺傳特性的品種，玉米氮磷配施產(chǎn)量分別較氮磷單施增產(chǎn)19.8%和17.5%；而京科665、金滿囤玉米品種為具有單施磷營養(yǎng)遺傳特性的品種，單施磷的玉米產(chǎn)量分別為14696.0kghm-2 和11616kghm-2 ，京科665分別較單施氮和氮磷配施增產(chǎn)26.8%和39.2%；金滿囤分別增產(chǎn)31.3%和34.7%。假說的進一步證實，讓褚清河更加確信玉米高產(chǎn)品種一定是父母本具有相同營養(yǎng)遺傳特性基因且一方具有較強耐肥性基因在雜交過程中重新組合的結(jié)果，為此他進行了育種試驗驗證。

奇思與妙論

自然界事物的變化錯綜復(fù)雜，千變?nèi)f化，以致人們難以想象甚至難以通過幾次試驗就揭開它神秘的面紗。但自然界物質(zhì)的運動又表現(xiàn)為規(guī)律性和相互聯(lián)系，我們可以通過物質(zhì)的運動軌跡去探索其規(guī)律，通過物質(zhì)的相互作用探索它們之間的關(guān)系。這就像盡管宇宙浩瀚無垠，神秘莫測，但人們還是可以通過測量太陽和地球的相互作用及千百次觀測不同季節(jié)它們之間的相對位置的變化探明地球繞太陽運動規(guī)律這一科學(xué)事實。褚清河從研究土壤肥力、土壤養(yǎng)分類型與施肥量和施肥比例的關(guān)系開始，一直追尋到研究作物品種營養(yǎng)遺傳特性與施肥量和氮磷單施和配施的關(guān)聯(lián)性，找到了事物運動的軌跡。尋著軌跡走下去，必然揭開玉米雜交培育高產(chǎn)品種的奧妙。

現(xiàn)代玉米雜交育種主要有品種間雜交和自交系間雜交等方法。利用兩個品種雜交產(chǎn)生的雜交種為品種間雜交種，而利用自交系進行雜交所產(chǎn)生的雜交種為自交系間雜交種。培育自交系的方法是從品種或雜交種群體中分離選擇優(yōu)良單株進行自交，再從第一代中選擇較好的植株繼續(xù)自交，直到最后每一自交穗后代即成為性狀相對穩(wěn)定一致的自交系。

褚清河分析了品種間雜交和自交系雜交培育新品種的過程和方法后認(rèn)為，品種雜交優(yōu)勢的形成期是在雜交制種時，而雜交形成的新品種之所以高產(chǎn)是因為父母本各自含有一半或部分決定高產(chǎn)特性的基因，這些基因應(yīng)該是能決定作物品種產(chǎn)量潛力水平的單施氮基因、單施磷基因、氮磷配施基因及耐肥性基因。它們在自交系培育中得到分離純化，在雜交過程中使父母本耐肥性不同的相同基因重新組合存在于新品種中，使得新品種具備了高產(chǎn)特性。然而現(xiàn)代育種學(xué)認(rèn)為，提高產(chǎn)量的重要途徑就是株型育種，而株型主要指矮稈、直立、抗倒伏、耐密植等。株型育種就是要用適當(dāng)?shù)氖侄螌⒎植荚诓煌贩N中的目標(biāo)性狀重組在一個植株中形成期望的復(fù)合性狀，整體地提高作物生產(chǎn)力使其產(chǎn)值漸近于期望值，褚清河認(rèn)為株型育種理論完全違背遺傳學(xué)原理，認(rèn)識如同16世紀(jì)前的“地心說”，不符合事物的客觀運動規(guī)律。

他說，孟德爾遺傳理論認(rèn)為，每一個性狀都由一對因子所決定，其中一個來自父方，一個來自母方。據(jù)此可以認(rèn)為，作物品種的高產(chǎn)特性必然有相對應(yīng)的性狀，它們就是左右產(chǎn)量高低的耐肥性和養(yǎng)分利用效率，自然每個特性都由一對基因組成，使得品種高產(chǎn)特性得以遺傳。 而株型育種培育具有優(yōu)良植株性狀的自交系雜交選育新品種，遺傳給子代的仍然是植株性狀，而株型性狀并不能決定產(chǎn)量高低，已有研究證明二者不具有顯著相關(guān)關(guān)系。事實上，株型育種理論并非實證理論，而還停留于主觀推斷，沒有形成概念、原理和科學(xué)系統(tǒng)的解釋。褚清河卻用哲學(xué)思想和科學(xué)的試驗方法證明了作物品種的高產(chǎn)性狀及其產(chǎn)量潛力水平的形成原理。

2015年，褚清河在山西晉中市榆次區(qū)東陽鎮(zhèn)山西省農(nóng)科院試驗基地選用 N1、P1（強盛2號）；N2、P2（品玉188）；N3、P3（品玉208）；N4、P4（鑫源596）；N5、P5（強盛1號）；N6、P6（強盛3）；N7、P7（品玉202）7個玉米品種的父本自交系和母本自交系，在用數(shù)字化施肥技術(shù)計算的土壤最大施氮量、最大施磷量及氮磷配施三種施肥環(huán)境下進行了雜交制種，2016年，對雜交制種品種在相應(yīng)三種施肥環(huán)境下在汾陽市農(nóng)業(yè)局農(nóng)場進行了品種比較試驗，試驗發(fā)現(xiàn)參試品種具有兩種營養(yǎng)遺傳特性類型。一類是氮磷配合營養(yǎng)遺傳特性品種，這類品種的父母本本身均含有氮磷配施和單施氮營養(yǎng)遺傳特性基因，氮磷配合施用特性是在氮磷以最佳比例配合施用條件下雜交形成的。如鑫源596氮磷配合施用品種，父母本氮磷配施制種的玉米品種以氮磷配合施用種植的產(chǎn)量最高，產(chǎn)量分別較氮磷單施提高9.4%和11.2%，較相同父母本在單氮條件下制種品種氮磷配合種植的高39.5%，但父母本在單施磷條件下制種的品種，玉米產(chǎn)量以單施氮種植最高，而相同父母本在單施氮條件下雜交的玉米品種也明顯表現(xiàn)為單施氮特性，產(chǎn)量較氮磷配合施用種植提高18.2%；另一類則是具有單施氮營養(yǎng)遺傳特性的品種。此類品種父母本同時含有單施氮和氮磷配合施用的遺傳基因，但父母本單施氮的耐肥性高于氮磷配合施用，因此父母本雜交制種的品種突出表現(xiàn)為單施氮特性。但這類品種的單施氮特性是在單施磷環(huán)境條件下制種形成的，多數(shù)品種表現(xiàn)出交叉遺傳現(xiàn)象，很可能是單施磷提高了單施氮基因的表達和利用效率。如強盛2號玉米品種的產(chǎn)量以單施磷雜交制種品種在單施氮條件下種植的產(chǎn)量最高，玉米產(chǎn)量明顯高于單施氮與氮磷配合施用雜交制種和種植的產(chǎn)量水平，玉米產(chǎn)量較氮磷配施制種和種植的增產(chǎn)17%。但父母本氮磷配合施用制種品種也表現(xiàn)出氮磷配施種植的營養(yǎng)遺傳特性。

通過實驗研究，褚清河得出與傳統(tǒng)育種遺傳認(rèn)識截然相反的作物育種“日心說”理論：“作物育種是一個性狀基因純化分離、選擇和重組的過程，耐肥性和養(yǎng)分利用效率是作物高產(chǎn)品種的基本性狀，這些性狀是由決定品種最大施肥量和氮磷單施和配施營養(yǎng)遺傳特性基因決定的，它們是父母本固有的。通常父母本可同時攜帶多種基因，可以是相同的，也可以是不同的，但父母本只有含有相同的基因且一方基因具有較強的耐肥性，才能實現(xiàn)雜交重組形成高產(chǎn)新品種。雜交時的施肥環(huán)境決定或左右品種氮磷單施與配施的營養(yǎng)遺傳特性，施肥條件是隱性基因和顯性基因轉(zhuǎn)化的必要條件。通常氮磷配合施用特性品種是在氮磷配合施用條件下形成的，而氮磷單施品種則是在與其特性相反的施肥環(huán)境下在雜交過程中形成的。”理論具有極大的科學(xué)價值和應(yīng)用價值。

價值與信念

人類從食物采集者到生產(chǎn)者經(jīng)歷了漫長的過程，直到新石器時代的農(nóng)業(yè)革命，食物采集者向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的轉(zhuǎn)變成為人類文明的起點。但是，農(nóng)業(yè)革命使人類文明前進一大步后，就再沒有做出進一步的貢獻。從原始農(nóng)業(yè)品種馴化走向雜交種的選育應(yīng)用以及有機肥的施用轉(zhuǎn)向化肥的施用，雖然無疑是世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的巨大進步，閃耀著人類文明進步的火花，但所有這些進步并沒有使世界農(nóng)業(yè)發(fā)生重大變革，因為人類至今并沒有徹底擺脫古代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的直接經(jīng)驗性，以至于目前在世界很多地方農(nóng)業(yè)技術(shù)不再具有增產(chǎn)作用，世界上還有近8億人沒有擺脫饑餓和貧窮。我國古代是一個農(nóng)業(yè)十分發(fā)達的國家，可是我國的吃飯問題直到上世紀(jì)改革開放后才得到解決。由于缺乏土壤施肥和作物育種理論技術(shù)研究上的重大突破，實際上中國的吃飯問題并沒有從根本上解決。

農(nóng)業(yè)革命后發(fā)生的工業(yè)科技革命是西方文明的特有產(chǎn)物，可是西方的文明并沒有像世界期待的那樣催生農(nóng)業(yè)科技革命并續(xù)寫農(nóng)業(yè)新篇章。施肥育種理論的提出與數(shù)字化施肥技術(shù)的研究成功，是世界育種科學(xué)和施肥學(xué)發(fā)展的重要標(biāo)志，它使通過診斷營養(yǎng)遺傳特性選擇父母本直接雜交培育適應(yīng)高、中、低肥力種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種成為現(xiàn)實。它將變經(jīng)驗育種、廣譜應(yīng)用為診斷育種和因土壤肥力選種和數(shù)字化施肥，從而引發(fā)世界農(nóng)業(yè)科技革命。這場農(nóng)業(yè)革命，一是將改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織方式和生產(chǎn)方式，即規(guī)模化經(jīng)營和實現(xiàn)連續(xù)的機械化測土、選擇品種、配肥與一次性施肥和播種的系統(tǒng)作業(yè)；二是將改變目前作物品種增產(chǎn)的偶然性為必然性，小面積高產(chǎn)為不同肥力土壤普遍高產(chǎn)，極大地提高農(nóng)作物的產(chǎn)出水平和持續(xù)滿足人類對糧食的需求。這預(yù)示著我國今天已開啟第二次世界農(nóng)業(yè)科技革命的序幕，開始沖出沒有產(chǎn)生近代科學(xué)的時代。由孫家棟任編委主任，中國科技出版社出版的大型文獻中刊登了張華對褚清河《追逐夢想，引領(lǐng)世界農(nóng)業(yè)科技新革命》的報道。然而，任何一個新生事物的誕生都在一片反對、質(zhì)疑和拒絕中悄然來臨。作物育種“日心說”理論與土壤施肥配比理論不是對傳統(tǒng)理論的修修補補，而是對舊認(rèn)識、舊理論體系根本性的改造和革新。因此，無論從感情上或認(rèn)識上來說，懷疑和拒絕是人們必然采取的態(tài)度，而更可怕的是世界對此不屑一顧，如果是這樣，無疑是世界的巨大損失，我國將失去重新崛起的先機或延緩實現(xiàn)中華民族重新崛起的進程。

然而，褚清河的研究并非是單純提出了理論，而是在理論基礎(chǔ)上又研究成功技術(shù)。土壤施肥配比理論有相應(yīng)的數(shù)字化施肥技術(shù)，應(yīng)用表明，技術(shù)具有較大增產(chǎn)價值；作物育種理論有相應(yīng)育種方法，并有能診斷現(xiàn)有品種單施與配施特性的方法，還有大幅度提高玉米雜交制種品種產(chǎn)量的技術(shù)，社會的迫切需求將會使它迅速進入應(yīng)用過程。

盡管世界科技史的產(chǎn)生發(fā)展表明，新理論取代舊理論要經(jīng)歷一個十分漫長的過程，如孟德爾提出遺傳理論25年后才被重新發(fā)現(xiàn)，太陽中心說的支持者布魯諾被燒死在羅馬的鮮花廣場，但褚清河對讓世界了解和接受他的“怪論”信心百倍，矢志不移，他要用畢生精力推廣他的理論技術(shù)，為實現(xiàn)世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織方式的根本變革與消除饑餓而奮斗。

目前，世界各國實施的科技創(chuàng)新興國戰(zhàn)略舉措的效果逐步顯現(xiàn)，科技創(chuàng)新領(lǐng)域正在展現(xiàn)令人期待的新變化。對于國家、企業(yè)及個人而言，抉擇的方向從未像今天這么明晰，因為創(chuàng)新的結(jié)局非生即死，已經(jīng)沒有可以猶疑的時間和徘徊的空間。

21世紀(jì)的科學(xué)創(chuàng)新與應(yīng)用一定和趨勢有關(guān)，而趨勢不是用眼睛看的，是要用眼光來判斷的，誰抓住趨勢誰就抓住了未來。對于國家或個人，用已知判斷未來，對創(chuàng)新理論技術(shù)視而不見、充耳不聞，最終就會失去發(fā)展的機會。然而，任何一個創(chuàng)新科技的誕生都與巨大的商機掛鉤，專家拒絕，但農(nóng)民不會遲疑；學(xué)者懷疑，但商家不會坐失商機，對此，褚清河深信不疑，科技創(chuàng)新是社會發(fā)展的革命力量。