他让小麦增产超过150亿斤,向世界证明中国人能养活自己

我国是世界上最大的小麦生产国,小麦的播种面积占我国农作物面积的27%左右,每亩产量近1000斤,年总产量更是达到1亿吨以上,但在上世纪80年代前,由于小麦条锈病的影响,我国的小麦产量并不高。

从亩产不过50斤、很多人吃不上"稀罕物"到如今家家户户的"盘中餐",得益于一个人多年来坚持不懈的研究,这个人就是李振声。

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资料图:著名遗传学家、中科院李振声院士 中新社发 徐曦弋 摄

饥饿促其走上学农之路

1931年2月,李振声出生在山东淄博的一个农民家庭,幼年丧父,母亲含辛茹苦的将李振声和他的三个兄妹培养成人。经历了艰难卓绝的抗战时期,少年时代的李振声了解饥饿的滋味,也是如此,当他看到"又有饭吃,又能上大学"的农学院招生广告后,报考了山东农学院。

1951年毕业后,李振声被分配到了中国科学院北京遗传选种实验馆工作。当时中科院在北京只有200多人,院部领导经常邀请著名学者来作报告,在这里李振声聆听了多位知名学者的讲座,学习到了哲学和研究方法等多方面的内容,为之后的工作和生活带来了潜移默化的影响。

当时,遗传选种实验馆有遗传组、生理组和栽培组3个课题组,李振声被分到栽培组,师从土壤学家冯兆林从事种植牧草改良土壤的研究,分工负责牧草种质资源的收集、种植与生物学特性的观察研究。几年中,他对800多种牧草进行了较深入的观察与研究,也是他的这段经历,为之后研究出杂交小麦奠定了基础。

麦田里的拓荒者

1956年,中央发出了支援大西北的号召,全国的有识之士都纷纷奔赴西北,25岁的李振声也毅然放弃了在北京舒适的研究工作条件和安逸的生活条件,扎根落后贫瘠的陕西杨凌,本来研究牧草培育的他,也因此开启了与小麦的不解之缘。

那一年,全国范围内爆发了历史上最为严重的小麦条锈病,各地出现了不同程度的粮食减产,有些严重的地区甚至颗粒无收。李振声所在的中国科学院西北农业生物研究所试验田里的小麦也没有侥幸逃脱。

小麦条锈病当时被称作"小麦癌症",是由一种叫做条锈菌的真菌造成的,这种真菌会寄生在小麦叶片上。染病的叶片上,会出现一条条鲜黄色的孢子堆,就像叶片生了"锈"。

此时,大片大片的黄色充斥在陕西的小麦田内,农民们戏称下地干农活就是"蓝裤子下田,黄裤子回来"。玩笑话中更多的是无奈与惆怅。

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1958年,李振声在陕西杨凌研究小麦样本

李振声看在眼里,愁在心里。他了解到引起当时小麦条锈病大流行的主要原因是当时小麦品种的抗病性太差。病菌变异速度快,平均5.5年就能产生一个变种,而小麦的育种速度慢,即8年才能育成一个小麦新品种,而这2.5年的时间差使得小麦条锈病难以避免,成为当时一个世界性难题。

李振声想到了自己之前在研究牧草时,野草无人管理,却生长得很好,那么是否可以让小麦与天然牧草的杂交来培育一种抗病性强的小麦品种呢?

他将目光锁定在了长穗偃麦草上,这种草具有很强的抗病性,如果通过远缘杂交将草的抗病基因转移给小麦,小麦就可能具有持久抗病性。

研究的过程是艰难且漫长的,牧草和粮食这两个物种的杂交被很多人认为不可能,加之自然灾害频发、研究本身难度大以及社会运动的干扰,让这项研究举步维艰。

长穗偃麦草自身不仅具有突出的抗病性,让小麦黄锈病的发病几率逐年降低,而且它还具有丰富的抗逆基因,有助于生物在盐碱、干旱、低温、涝害等不利环境下生存。

小麦种植历史悠久,却长时间亩产不高,除了条锈病,还和小麦的"脆弱"不可分割。其对于天气变化的适应力不强,骤然而至的降雨会给小麦带来青干现象,这种现象在小麦与长穗偃麦草杂交之前颇为常见。小麦雨后青干分为两种,一种为久旱无雨的"撑死型"青干,一种为久雨猛晴的"蒸死型"青干。"蒸死型"青干指的是长期阴雨所形成的较低的地温,由于地温低,根系吸水的能力不强,吸收的水分也就相应减少;骤然放晴使得气温增高,叶片的蒸腾作用强,蒸腾失水也相应增多。水分收支失去平衡,小麦株体地下部与地上部生理代谢失调,迫使植株自身失水干枯死亡。

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李振声院士在介绍河北海兴盐碱地治理的前后对比照片

1964年6月14日,这一天让李振声至今难忘。那一天连绵40多天的阴雨突然放晴,几乎所有的小麦都遭受了"蒸死型"青干,但是与长穗偃麦草杂交的小偃麦55号却依就保持生长,这一发现让他欣喜若狂,这说明他之前的设想和努力都没有白费。

李振声的研究并没有止步于此,他又在小偃55的基础上做了多次试验,到了上世纪80年代,终于在15年后培育出了具有持久抗病性、高产的小麦新品种——小偃6号。

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李振声院士在中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心南皮生态农业试验站(中科院南皮站)展示历

当时的农村流行着这样一句话,"吃小麦,种小偃",可见其"小偃6号"的地位。

经过近30年的不懈努力,"小偃6号"目前其衍生品种已达53个,累计推广面积3亿亩以上,增产小麦超过150亿斤。由小偃麦衍生出的品种"高原333"至今仍保持着单产最高的世界纪录。

粮食足,天下安

20世纪末,西方国家对中国的粮食生产普遍存在着一种"担忧",认为中国人口多,自产粮食不够吃,给世界其他国家增加了负担。1994年,美国世界观察研究所所长莱斯特·布朗出版《谁来养活中国?》一书,在世界引起巨大反响。

但实际上,在李振声等一批农学家的不懈努力下,早在1978年开始,到1998年这20年期间,中国的粮食产量已有了大规模增加,一组数据显示,在此期间我国的水稻总产增加627亿公斤,小麦总产增加694亿公斤,超过水稻,李振声和他的同事们将染色体工程技术引入小麦育种领域,创立了缺体回交法,将远缘杂交的育种时间缩短到了3年半,不仅实现了粮食的增产、将黄淮海平原中低产田打造成了"粮仓",而且为染色体工程育种开辟了一条新路。

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1998年,李振声(中)和学生们在北京中科院遗传所试验田研究小麦样本

2005年4月,亚洲博鳌论坛。李振声站在论坛主席台,他整理了1990到2004年间农业的变化,通过大量的数据郑重驳斥了莱斯特·布朗的观点,庄严在论坛上向世界宣布:"我们认为应该将这些真实情况告诉世界,中国人能养活自己。现在如此,将来我们凭着中国正确的政策和科技、经济的发展,也必然能够自己养活自己!"

回应他的,是顷刻响起的雷鸣般掌声。这一年年底,联合国世界粮食计划署正式宣布停止对华粮食援助的限制,至此,国际对中国粮食生产的担忧解除。

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李振声在中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心南皮生态农业试验站的试验田

他先后获得了全国科学大会奖、国家技术发明一等奖、陈嘉庚农业科学奖、何梁何利科技进步奖、中华农业英才奖等。1991年入选中国科学院院士,2006年荣获国家最高科学技术奖。

开辟粮食增产新阵地

2011年1月26日,时任国家副主席习近平前往李振声家中探望。李振声向习近平汇报了发展现代农业和盐碱地治理的想法和建议,得到习近平的高度肯定。同年,李振声提出了建设"渤海粮仓"的科学依据。两年后,国家重大科技支撑计划项目"渤海粮仓科技示范工程"项目正式启动,意在提高环渤海低平原4000万亩中低产田、1000万亩盐碱荒地的粮食增产能力。

李振声带领中科院遗传发育所的课题组,全身心投入其中的"耐盐小麦育种与示范"研究任务。由于"小偃"麦的亲本之一——长穗偃麦草耐盐性强,他们从其与小麦的杂交后代中分离出一部分耐盐"小偃"麦新品系,"小偃60"就是其中的一个优秀品系。2012年与2013年,在河北海兴县的中度盐碱地上,经专家组测产,"小偃60"比当地品种"冀麦32"分别增产22%和22.9%。

回顾整个研究历程,李振声的研究也遭遇过他人的质疑和自己的迷茫,但是不忘的是积跬步方能至千里,坚持大处着眼,小处着手的做事态度,忧国忧民的情怀。

李振声(1931.2.25-)

农业发展战略专家

小麦遗传育种学家

中国科学院院士

国家最高科技奖获得者

中国小麦远缘杂交育种奠基人

参考文献:

[1] 《李振声 麦田里的拓荒者》,中华儿女

[2] 《被遗忘了的中国农业大师——李振声,当代后稷、小麦之神,……,怎么说他的贡献都不为过!》,人民网

[3] 《李振声:因饥饿学农与麦结缘 不与袁隆平比名气》,新京报


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