杂交水稻：东方魔稻

本文首发于2020年12月，来自微信公众号：瞭望（ID：OutlookWeekly1981），作者：徐欧露，题图来自视觉中国

中国是世界上第一个成功研发和推广杂交水稻的国家。杂交水稻被誉为“第二次绿色革命”，也已被联合国粮农组织列为解决发展中国家粮食短缺问题的首选技术。中国杂交水稻研究处于国际领先地位，具备强大的核心竞争力，解决了地球上数十亿人口的饭碗问题，对世界粮食安全和良种技术传播做出了重大贡献，将来，中国杂交水稻必将不断为中国和世界粮食问题寻找新出路。可以说中国杂交水稻是中国科技领域自主创新的标志性成就。

从改革开放初期至2019年，我国农业科技进步贡献率从27%提高到59.2%，这些贡献正让更多的土地发挥出巨大的潜力，最终转化为大地上的生产力和碗里的粮食。中国成功让全球五分之一人口吃得饱吃得好的同时，还为全世界提供了解决粮食短缺的中国技术。

2020年11月2日上午，湖南长沙，国家杂交水稻工程技术研究中心。

年届九旬的袁隆平透过大屏幕，盯着200公里外的稻田。氛围有些紧张。他等待的是一场考试的结果，考生是水稻，分数是亩产。

“刚接到现场电话，我的信心，从九成五上升到九成八了。”通过视频连线了解到现场情况后，这位杂交水稻之父说道。

中午，测产专家组组长、中国科学院院士谢华安宣布测产结果——平均亩产911.7公斤。加上今年7月测得这个基地的早稻平均亩产为619.06公斤，双季稻亩产实现了“1500公斤高产攻关”的目标，超世界纪录。

这次测产的晚稻，是属于杂交水稻最新攻关技术的第三代杂交水稻技术，在经历今年罕见的低温寡照天气后，这位“尖子生”表现依然较稳定。

“非常满意！”几天后，《瞭望》新闻周刊记者采访袁隆平时，他还很兴奋，“第三代杂交稻又是新的突破，平均亩产比现有的高产杂交稻增产10%～20%。”

农业农村部农村经济研究中心副研究员彭超认为，第三代杂交水稻单位面积产量创纪录，是生产力提高的主要衡量标志，真正落实了藏粮于“技”，也实现了藏粮于“地”的战略目标。

▲ 9月27日，农民操作机械在兴安盟袁隆平院士工作站盐碱地水稻基地收获水稻 徐钦摄

中国养活中国

21世纪谁将养活中国？

这是上世纪九十年代美国经济学家莱斯特·布朗提出的疑问。当时的西方学者普遍认为，新中国成立前的历代政府都没有解决中国人的吃饭问题，未来，以全球的粮食生产也难以满足中国巨大的需求。

近30年后的2020年，当由联合国粮农组织等联合编写的最新版《世界粮食安全和营养状况》报告预测，全球范围内由于新冠肺炎疫情引发的经济衰退，2020年饥饿人数至少新增约8300万时，中国继夏粮、早稻丰收之后，秋粮丰收已成定局，全年粮食产量预计有望增加。

这一年，我国谷物自给率超过95%，中国人均粮食占有量达到470公斤左右，比1949年新中国成立时的209公斤增长了126%，高于世界平均水平。

丰收的背后，水稻以约占粮食总面积25%的播种面积，贡献了近32%的产量。其中50%左右是杂交水稻。

作为我国第一大口粮品种、全国超65%人口的主食，保饭碗，首先保大米。“提高水稻的单位面积产量，对保证粮食安全，具有很重要的意义。”袁隆平说。

面对布朗的质疑，这位杂交水稻之父的回应是：“（布朗）低估了科学、科技进步对提高粮食产量的巨大潜力。”他认为，通过科技进步，可以大幅度提高粮食作物的单位面积产量。

中国早就是这样做的。上世纪50年代至60年代，我国攻克、推广水稻矮化育种技术使稻谷产量增加20%～30%，给水稻生产带来第一次突破性飞跃。随后杂交水稻的出现，正式按下增产的加速键——

上世纪70年代，袁隆平团队在海南岛发现一株天然的雄性不育野生稻，通过全国大协作，将三系法杂交水稻配套成功，被称为“第二次绿色革命”，平均亩产在矮化育种的基础上增产20%。

上世纪90年代，两系法杂交水稻研究取得突破性进展，平均亩产又增5%-10%。

1996年，农业部正式立项超级稻育种计划，从第一期到第四期，示范田每次都比上期平均亩产提高10%以上。

正在测产的第三代杂交稻，平均亩产比现有高产杂交稻再增10%-20%……

2019年10月国务院新闻办发布的《中国的粮食安全》白皮书显示，到2017年，我国稻谷每公顷产量已达6916.9公斤，较1996年增长11.3%，比世界平均水平高50.1%。

多出来的50.1%，帮这个曾为吃饱肚子愁了千年的东方古国，养活了数亿人——近年来，我国大面积推广应用优良品种，杂交水稻的种植面积达到1700万公顷，占全国水稻总面积50%以上；杂交稻比常规稻增产20%以上，每年增产的粮食可养活7000万人，相当于两个黑龙江省。

美国著名农业经济学家唐·帕尔伯格认为，杂交水稻是中国人战胜饥饿的重要方法。“袁隆平为中国争取到了宝贵的时间，这样也降低了人口增长率。随着农业科学的发展，饥饿的威胁正在退却，他正在引导我们走向丰衣足食的世界。”

▲ 2020年9月25日，在新疆岳普湖县“海水稻”种植基地，管理员布合丽切木· 沙迪尔在运送成熟的水稻 高晗摄

不断刷新世界纪录

中国有句古话“上有天堂，下有苏杭”。在斯瓦米纳森博士看来，这句话也可以改一改，变成“上有天堂，下有长沙”——湖南杂交水稻研究中心在长沙，这位国际水稻研究所原所长认为，那是各国杂交水稻科研工作者的圣地。

上世纪六十年代，从这里走出的袁隆平科研团队开创杂交水稻研究以来，中国已经实现从三系到两系再到超级杂交稻的三次重大技术创新。

同时，我国全面建立起粮食科技创新体系，深入推进水稻国家良种重大科研联合攻关。以袁隆平为代表的水稻种业科技工作者们，在杂交水稻前沿不断创新。

1973年，在各国普遍认为自花授粉的水稻没有杂种优势的情况下，袁隆平带领研究组成功实现杂交水稻三系配套，育成具有根系发达、穗大粒多等优点的强优势杂交水稻。世界首次。

1976年，杂交水稻迅速扩大到208万亩，并在全国范围开始大面积应用于生产。中国成为世界第一个在生产上成功利用水稻杂种优势的国家。

1995年，两系法杂交水稻研究取得突破性进展，大面积推广。中国独创。

1996年开始实施的中国超级稻育种计划，在基础理论和品种选育方面都取得较大进展。分别于2000、2004、2011、2014年实现了大面积示范亩产700、800、900、1000公斤的“四连跳”。随后，超级杂交稻最高单产突破每公顷18吨，再次刷新世界纪录。

2002年，中国水稻（籼稻）基因组“精细图”正式完成，标志着我国水稻基因组研究正式进入世界前列，随后鉴定并克隆出控制水稻农艺性状的一系列关键基因。

近年来，我国育种技术推陈出新，与分子生物学、遗传学融合不断加深。如2018年，由我国科学家李家洋、韩斌、钱前、王永红、黄学辉为代表的研究团队，历时逾20年合作完成的“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”项目荣获2017年度国家自然科学奖一等奖。这项技术将极大推动作物传统育种向高效、精准、定向的分子设计育种转变。

2019年10月，兼有三系不育系育性稳定和两系不育系配组自由等优点的第三代杂交水稻首次公开测产，亩产达1046.3公斤，表现出株型优良、茎秆粗壮、耐肥抗倒、穗大粒多、籽粒充实饱满、不早衰等特性。又是世界领先……

中科院院士李家洋认为，中国水稻育种技术的发展同时反映出我国科技发展轨迹。“早年间我们的水稻研究跟着别人走，慢慢地并驾齐驱，到现在各个方面正逐渐形成引领。”

数据显示，我国农业科技进步贡献率已由改革开放初期的27%提高到2019年的59.2%。这些技术正让更多的土地发挥出应有的潜力，最终转化为大地上的生产力和碗里的粮食。

今年4月，在国务院联防联控机制新闻发布会上，农业农村部科技教育司司长廖西元表示，农业科技对丰富中国人的“米袋子”“菜篮子”作出了历史性贡献。2004年以来，我国粮食取得历史性的“十六连丰”，总产量增加了54%，单产提高对总产增长的贡献达到66%。

具有完全自主知识产权的杂交水稻技术，还成为中国农业走出去的急先锋。

上世纪80年代，杂交水稻作为我国第一个农业技术转让给美国。此后，中美间的杂交水稻技术合作持续至今。有学者研究中国海关数据库后指出，种用稻谷是中国具有竞争优势的农作物种子，已成为大田作物种子中出口最多的产品。

随着中国水稻研究连续取得突破性进展，2017年2月，国际著名学术期刊《自然·植物》杂志发表文章称，中国的植物生物学研究已经确立了在全球的卓越地位。特别是水稻生物学、遗传学和群体基因组学研究已经引领世界水稻乃至作物科学研究，可谓“中国的复兴”。

“中国就是我的回答”

2017年8月，马达加斯加农牧渔业部植保司司长萨乎里一行专程来到湖南长沙，为袁隆平带来一份特殊的礼物——一张面值2万阿里亚里的新版马达加斯加币。上面印着一束杂交水稻。

萨乎里向袁隆平介绍道，水稻是马达加斯加人民最重要的粮食作物，中国的杂交水稻在马达加斯加的种植面积越来越大，马达加斯加人民基本已经摆脱了饥饿。“为了感谢您，我们特地选择水稻作新版货币图案”。

这个位于非洲大陆以东、八成人口从事农业生产的岛国，气候适宜水稻生长，但水稻产量一直不高，近200万人面临饥荒威胁，每年需要进口大米四十万吨。

在2006年的中非合作论坛上，我国承诺在非洲建立10个有特色的农业技术示范中心，湖南省农科院援建的马达加斯加杂交水稻示范中心是其中之一。

十几年过去，杂交水稻在当地已累计推广种植四万公顷，平均单产从原来的每公顷3吨左右，提升到现在的每公顷7.5吨。这个以稻田、稻穗入国徽的国家，靠杂交水稻，即将终结进口大米的历史。

当年布朗关于中国粮食危机的预言非但没有发生，在成功让全球五分之一的人口吃得饱吃得好的同时，中国还为全世界提供了解决粮食短缺的中国技术。

上世纪90年代，联合国粮农组织将推广杂交水稻列为解决发展中国家粮食短缺问题的首选战略，袁隆平被聘为首席顾问。到2016年底，已有100多个国家的4000多名研究人员、农业技术人员和官员到中国国家杂交水稻工程技术研究中心接受了杂交水稻技术培训。

越南的湄公河畔、印尼的苏门答腊岛、巴基斯坦的印度河平原、尼日利亚的丘陵河谷地带……杂交水稻已经推广种植和引进试种到数十个国家和地区。

美洲的美国，早在上世纪80年代，当地引进的中国杂交水稻就较美国原有高产常规水稻良种产量高出165.4%至180.3%，美国人惊呼其为“东方魔稻”。

东南亚的印尼，杂交水稻产量高出当地品种一倍多，被当地农民亲切地称为“隆平稻”。

非洲的尼日利亚，中国种子使当地水稻产量提高近3倍。在大米几乎完全靠进口的利比里亚，吃大米原本只能是打牙祭，中国培训班开班后，当地人说自己可以天天打牙祭了。

特别是在《世界粮食安全和营养状况》预测新冠肺炎疫情将使全球粮食体系的脆弱性凸显的情况下，杂交水稻在解决世界粮食问题中起到的至关重要的作用，显得尤为珍贵。袁隆平说：“全世界有一亿五千万公顷的稻田，如果其中有一半，有七千五百万公顷稻田种上杂交稻，按每公顷增产两吨算，就可以增产一亿五千万吨粮食，可以多养活四到五亿人口。”

2010年，时任世界粮食计划署执行总干事乔塞特·希兰撰文写道：“当我在世界各地访问时，人们问我为什么如此有信心可以在我们这一代消除饥饿——这确实是我深信不疑的，中国就是我的回答。”

拓宽粮食生产的战略空间

粮食连年丰收，并不等于可以高枕无忧。

“从中长期看，中国的粮食产需仍将维持紧平衡态势，确保国家粮食安全这根弦一刻也不能放松。”《中国的粮食安全》写道。而今年，粮食安全被同时写进党的十九届五中全会公报和十四五规划建议。

在袁隆平看来，我国人口在增加，同时耕地在逐年减少，面对这种人增地减的严峻形势，通过科技进步才能守好粮食安全这道关。

“现在有一种声音说，追求高产已经过时了，应该重质不重量，这可能并不符合实际情况。”杂交水稻国家重点实验室副主任吴俊说，“量”是基础，我们只有储备了超高产技术，才能备不时之需。

他指出，目前科学家们所做的提高种子质量、降低种子成本、研究盐碱地种植水稻等一系列研究，实际上都是在拓宽粮食生产的战略空间。

这样的探索，正在良种、良法、良田、良态上齐头并进。

例如，我国杂交水稻研究正与现代遗传工程技术加速结合。11月测产的第三代杂交水稻的晚稻品种，之所以在极端天气的不利条件下还能表现优秀，就是其借助相关技术具备了更好的抗病、抗寒、抗倒等特质。

例如，近年湖南农业大学教授唐文帮及其研发团队经过10余年研究，实现了杂交水稻轻简机械化制种，在降低杂交稻种子生产成本、促进产业化等方面取得了重大突破。

例如，2018年，专家评定，两系杂交稻品种“悦两优2646”和三系杂交稻“泰优农39”的米质均达到国标一等，填补了杂交稻没有国标一等米的空白。

“杂交水稻研究的发展，将进一步提高新品种的杂种优势利用水平，从而提高产量，并且稻米品质、综合抗性、肥料利用率等将进一步提高。这将降低生产成本，显著提高种田效益。”吴俊告诉《瞭望》新闻周刊记者。

拓宽粮食生产的战略空间另一层含义在于，在现有的18亿亩耕地外要面积。吴俊说，比如我国有15亿亩荒芜的盐碱地，其中约2亿亩具备种植海水稻的条件，是国家重要的后备耕地资源。

就在今年10月，由袁隆平“海水稻”团队和江苏省农业技术推广总站合作试验种植的耐盐水稻平均亩产达802.9公斤，创下盐碱地水稻高产新纪录。按照规划，今年全国“海水稻”的推广面积扩大至10万亩。袁隆平说，明年准备发展到100万亩。

有业内专家认为，将杂交“海水稻”研究作为未来杂交水稻研究的重要方向之一，不仅可以提高我国杂交水稻种植面积，而且能解决越南、孟加拉国家等国海水入侵造成稻谷失收的问题。

“我们现在有两张王牌，一张王牌是超优千号（第五期超级杂交稻），还有一张王牌，就是第三代杂交稻。”袁隆平告诉《瞭望》新闻周刊记者。

他说他现在有两个目标：一个是这两张王牌发展到一亿亩，按照每亩增产最低100公斤来算，可以增产100亿公斤。另一个目标是，“海水稻”发展到一亿亩，按照每亩增产300公斤算，可以增产300亿公斤粮食。

什么概念？

“100亿公斤粮食可以多养活4000万人口，相当一个山西省的人口。300亿公斤是湖南省全年粮食总产量，可以多养活1亿人啊……”

本文来自微信公众号：瞭望（ID：OutlookWeekly1981），刊于《瞭望》2020年第49期，作者：徐欧露

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