禾下乘涼夢(mèng)

文|馬 迪

一個(gè)傳奇人物離開(kāi)了我們。

2021年5月22日，雜交水稻之父、中國(guó)工程院院士袁隆平離世，享年91歲。對(duì)于國(guó)人來(lái)說(shuō)，袁隆平不是一個(gè)陌生的名字，而是真真切切地改變了每個(gè)人的生活。

很多學(xué)者堅(jiān)持認(rèn)為中國(guó)是水稻的起源地，依據(jù)是包括河姆渡在內(nèi)的多處遺址發(fā)掘出了七千到一萬(wàn)年前的稻谷堆積層。2018年，國(guó)際頂級(jí)期刊《NATURE》刊登了中國(guó)學(xué)者領(lǐng)銜完成的一項(xiàng)研究成果：他們對(duì)亞洲3010份水稻品種進(jìn)行基因測(cè)序，代表了全球水稻種質(zhì)資源約95%的遺傳多樣性。其研究結(jié)論是：秈稻和粳稻（水稻的兩大亞種）在東亞（中國(guó)）、南亞和東南亞等地域是各自獨(dú)立的多元起源。

人可以想象這樣一幅場(chǎng)景：在遠(yuǎn)古年代，水稻的祖先只是河邊像狗尾巴草一樣的植物，在大約一萬(wàn)多年，生活在東亞到南亞的人類(lèi)先后發(fā)現(xiàn)、種植并馴化了它。饑餓的先民從這種野生谷物里汲取到富含能量的糖類(lèi)物質(zhì)，不但為他們提供了奔跑的力量，也逐漸把對(duì)糖的渴望刻入DNA中。從野草中扒拉出能吃的東西并不容易。水稻不像小麥，它走得并不遠(yuǎn)，總止步于高山、寒冬和干旱。只有在水熱適宜的地帶，水稻才能發(fā)揮出野草般強(qiáng)悍的生命力—幼苗抽芽只需要兩三天，然后迅速成長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)穗，在熱帶雨林氣候區(qū)甚至能做到一年三熟。

但同時(shí)，水稻又是一種需要精心照顧的脆弱作物，光、熱、水、肥缺一不可，易患病、易遭病蟲(chóng)害更是讓農(nóng)民操碎了心。浙江省文物考古研究所曾經(jīng)對(duì)一萬(wàn)多年前的“上山文化遺址”進(jìn)行過(guò)研究，根據(jù)出土的生產(chǎn)工具和稻田遺跡，估算出當(dāng)時(shí)的每畝稻田一年可收獲55公斤稻谷。到了春秋時(shí)代，“終歲耕百畝，百畝之收不過(guò)二十鍾”，也就是說(shuō)，即使經(jīng)歷了數(shù)千年的培育，水稻平均畝產(chǎn)仍然停留在50多公斤的水平，這是為什么呢？

水稻天生是一種自花授粉的作物。一株水稻會(huì)同時(shí)產(chǎn)生雄配子和雌配子，它的花小到需要放大鏡才能勉強(qiáng)觀察的程度，一有風(fēng)吹草動(dòng)就會(huì)在同一朵花或同一花穗內(nèi)完成授粉、產(chǎn)生種子，很難與其他品種的稻類(lèi)雜交，因此難以篩選出更高產(chǎn)更優(yōu)良的品種來(lái)。另一方面，水稻的基因庫(kù)相當(dāng)之龐大，目前可知水稻已超14萬(wàn)種，讓具有優(yōu)良性狀又能互補(bǔ)的水稻品種通過(guò)雜交提升產(chǎn)量，一直是農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域的重要主題。

1960年，美國(guó)福特和洛克菲勒基金會(huì)在菲律賓創(chuàng)建“國(guó)際水稻研究所”（IRRI），并在1966年推出了“奇跡水稻”IR8。IR8的“雙親”分別是高大、高產(chǎn)的印尼種（PETA）和矮小、堅(jiān)強(qiáng)的中國(guó)種（DGWG），據(jù)估算每畝最高產(chǎn)量可達(dá)666公斤。主要研究人員Henry Beachell（美國(guó)）及Gurdev Khush（印度）還因此獲得了1996年的世界糧食獎(jiǎng)。但要明確的是，IR8并不是雜交稻，而是一種通過(guò)雜交育種得來(lái)的常規(guī)稻。它經(jīng)過(guò)多代選育，種子已具有穩(wěn)定的遺傳性狀，可供農(nóng)民留種再種，不需要每季制種，因此可將其視為常規(guī)稻。

真正的雜交水稻，僅指由兩個(gè)遺傳背景相同的不育系和恢復(fù)系雜交后形成的第一代雜交種。由于具有高度的雜合性，它的后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，因此需年年制種。袁隆平研究出的“超級(jí)雜交稻”和“第三代雜交稻”就是這種類(lèi)型。它需要特定的不育系、恢復(fù)系以及保持系來(lái)配套產(chǎn)生。換句話說(shuō)，每個(gè)雜交水稻品種都是對(duì)三個(gè)特定配合的水稻親本株系的統(tǒng)稱。而不同的組合，會(huì)產(chǎn)生不同的雜交水稻，因此也能夠不斷挑戰(zhàn)、刷新畝產(chǎn)紀(jì)錄。

2020年11月2日，在湖南省衡陽(yáng)市衡南縣清竹村，袁隆平領(lǐng)銜的雜交水稻雙季測(cè)產(chǎn)達(dá)到了畝產(chǎn)1530.76公斤。其中早稻619.06公斤、第三代雜交水稻晚稻品種“叁優(yōu)一號(hào)”911.7公斤。

作為僅次于玉米的世界第二大糧食作物，水稻產(chǎn)量直接關(guān)系到地球近一半人口的溫飽。中國(guó)培育的雜交水稻，除在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速外，在國(guó)外已有越南、印度尼西亞、菲律賓和美國(guó)在大面積生產(chǎn)上應(yīng)用，并取得了顯著的增產(chǎn)效果。從長(zhǎng)江中下游平原和丘陵，到喜馬拉雅南坡和恒河流域，以及東南亞肥沃的大河三角洲，連綿的水田構(gòu)成了最習(xí)以為常的風(fēng)景。

一株水稻能產(chǎn)生幾個(gè)稻穗，一個(gè)稻穗產(chǎn)生多少稻粒，以及一顆稻粒有多重，這三者的乘積決定了水稻的產(chǎn)量。據(jù)說(shuō)袁隆平曾經(jīng)夢(mèng)見(jiàn)他種的水稻，長(zhǎng)得跟高粱一樣高，穗子像掃把那么長(zhǎng)，顆粒像花生米那么大，人可以坐在稻穗下面乘涼……

相信在未來(lái)，有多少個(gè)夏天，就有多少稻花飄香。這個(gè)“禾下乘涼夢(mèng)”終有一天會(huì)實(shí)現(xiàn)。