有这么一群人,他们自嘲是“跟着太阳走的人”。
春夏季节,大陆气候温暖适宜,他们在内地育种;秋冬季节,内地气候变冷后,他们又到海南育种。如同候鸟一般,一年四季,他们随着太阳的直射变化而迁徙。他们就是中国杂交水稻的育种专家。
“好种多打粮。”近年来,我国粮食产量能屡创新高,现代种业发展能逐步快速推进,这些骄人成绩的取得,自然与一代代水稻育种人的艰辛和努力,培育出一批批具有自主知识产权的优良杂交水稻品种息息相关。
中国杂交水稻的发展现状如何?中国植物新品种权的实施又给种业市场的发展带来了哪些利好?近日,本刊记者走访了湖南部分育种专家,听他们讲述育种人的故事。
育种要耐得住寂寞,还要有梦想和担当
40多年耕耘,培育优良水稻品种65个,教出的学生更是桃李满天下。
作为最早瞄准杂交水稻优质高产的研究者,陈立云为两系法杂交水稻研究作出了杰出贡献。他是湖南大学的博士生导师,全国模范优秀教师。
身材消瘦,皮肤黝黑,年近七旬的他,看上去与其说是一位专家学者,更像是一位农村老人。只有谈起育种,本不善言辞的他,伸出因常年下地而指甲磨损严重的双手,向记者介绍杂交水稻的科研情况,如数家珍。从1972年到湖南农学院(现湖南农业大学)农学专业学习,到1975年毕业留校任教,往后则是他漫长的育种和育人生涯。
有人说海南是育种人的天堂。那里温度较高,可以多种一季度水稻。
“多数时候是当年的11月份去,来年的4月份返回。为了赶车买票,年三十晚上走的时候也有过。”二十世纪七八十年代,从长沙到三亚,需要火车、轮船、汽车轮着坐,路上就要花费一周的时间。从1975年开始,这种旅行几乎每年都要在陈立云身上发生一次。
40多年前,湖南农大在海南的育种基地,因为生活条件艰苦,工作人员的口粮基本上靠自带。于是,每年去三亚,就像如今的农民工返乡般壮观。“十几个人二十几个人组个队,有的负责提前去车站打地铺抢票,有的负责提着大包小包的干粮、咸肉。”陈立云回忆。
有一次因为断了口粮,饿了三天才吃上饭。“过年的时候,当地的餐馆都关门了,我们带的口粮又消耗得太快,那一次可是饿惨了。”对于那次挨饿的经历,陈立云记忆犹新。
因为物资匮乏,能吃上一顿肉,成了那时候育种工作人员最大心愿。“因为当地温度高,又没有冰箱保存,年初我们带的咸肉,后来都长了毛,坏掉了。”陈立云说,“后来,条件就慢慢变好了。我们自己在当地种了粮食和蔬菜,基本上能解决口粮的问题。”
艰苦的生存条件不算什么,对于育种人来讲,能培育出优良品种才是人生的大事。“育种要耐得住寂寞,要守得住梦想才行。一个新品种从杂交稻稳定至少需要八年时间,再到推向市场至少需要十年时间。育种人一辈子没育出好品种的事儿,也是有的。”陈立云说。
杂交水稻优质与高产间的矛盾,是长期困扰杂交水稻育种的难题,陈立云为此默默攻关了20年。1996年,陈立云选育出我国第一个优质高产两系法杂交水稻组合培两优288,紧接着又选育出我国第一个优质香型三系杂交稻新香优80,破解了杂交水稻高产与优质的难题。
两系法杂交水稻发展前景广阔,但制种的安全问题曾让育种专家们头疼不已。特别是一遇到持续低温天气,大面积制种往往不理想。为此,陈立云又攻关了22年,选育出杂交稻母本C815S,不育起点温度比原来降低了2摄氏度,耐受低温的时间长达7天。正是这关键的2摄氏度,给两系杂交稻制种系上了“安全带”。
为了解决C815S繁殖难题,陈立云又带领团队研创出两系杂交稻母本繁殖基地与时段计算机智能选择系统,筛选出不育起点温度22摄氏度的两系不育系最佳繁殖基地是云南保山。经试验,两系杂交稻母本C815S的繁殖产量是海南繁殖产量的6倍以上。现在,国内许多种子企业按照他研创的方法繁殖两系杂交稻母本,都获得了成功。2012年,“水稻两用核系C815S选育及种子生产新技术”获得了国家科技发明二等奖。
“育种行业需要的是全才,既要懂得机械、病虫害、土肥方面常识,又要具有一定的社会活动能力。好的育种人,还要有一定的担当。”陈立云说。
育种是个技术活儿,也是个辛苦活儿,时时考验着人的体力、耐力和判断力。2010年,当社会层面还沉浸在杂交水稻得以不断推广的喜悦时,陈立云却呼吁起“拯救杂交水稻”。原来,随着水稻传统育秧移栽方式改变为抛秧或直播技术,每亩杂交水稻用种量较以前多了2至3倍。因此,种植杂交水稻的效益下降,不少农民开始改种常规水稻品种。
为了降低杂交水稻种子生产成本,在科研经费不足的情况下,陈立云带领团队自掏腰包开展研究。他们的目标是把杂交水稻的种子生产成本降低一半,把卖到农民手上的杂交水稻种子的价格至少降低一半。目前,他们在高异交两系不育系选育和机械化制种研究方面已取得重大进展。
“现在好多杂交稻品种落后于生产需求,培育出更多让农民放心、适合机械化生产的新品种是正确的发展方向。而新品种的推广则需要法律保驾护航,我国植物新品种权的实施则有效解决了这一难题。”陈立云说。
为科企共赢筑桥梁
虽然学的是农学专业,但唐文帮的初衷却不是做农业。
“其实,我最早梦想是做一个律师。”44岁的唐文帮,是湖南农大水稻科学研究所的所长。大学期间,除了学习农学专业外,还自修了法学专业,他一直为自己的“律师梦”而做着努力。毕业时获得了双学历。从1998年毕业后开始搞育种科研,至今已有二十年时间。这期间,不但改变了唐文帮最初的梦想,也改变了他的人生轨迹。“可能是跟着学校的科研团队搞了几年育种后,真正认识到了农业的重要性,反而淡漠了最初的梦想吧。”唐文帮笑着说。
从1998年到2013年,唐文帮参与培育的近50个杂交水稻品种通过了省级和国家级审定。其主导培育的C两优华占在2015年成为全国最大的杂交水稻单品。
第二个梦想是“希望自己在退休前实现杂交水稻育制种机械化”,这是唐文帮在36岁那年立下的志向。2011年,国务院印发关于加快现代种业发展的8号文件,伴随着国家对商业化育种的放开与鼓励,传统育种生产方式已不适合市场发展,而新兴的机械化育种程度普遍较低。唐文帮通过多方实验求证,决定以小粒型不育系的培育作为突破口。
2013年,国务院办公厅印发关于深化种业体制改革、提高创新能力的109号文件。凭借这股东风,湖南希望种业科技股份有限公司与湖南农业大学签订商业合作协议:湖南农业大学帮助湖南希望种业科技股份有限公司培养人才,提供设备和技术服务,派水稻育种专家进入公司的育种基地和实验室工作;公司每年向湖南农业大学支付技术服务费38万元,安排学生实习,优先本校学生就业。科技成果共享,经营开发权归公司。唐文帮作为首席育种专家加入湖南希望种业,成为公司的科研领头人,这也为他第二个梦想的实现提供了契机。
“学校与企业之间的这种‘产、学、研’合作,可以加强植物新品种权保护,最终实现互利三赢。”唐文帮介绍,对于公司,解决了人才、技术、品种的难题。
由学校派育种专家到公司育种,不但增强了公司的科研实力,提升了品种和技术的科技含量,并通过联合培养本科和研究生,公司择优录用,人才储备充足。公司可以利用学校的实验室和其他资源开展分子育种。对于学校,原本以基础研究为主,科研成果不能直接转化,技术服务费可以解决办学经费不足问题,还可提高教职工待遇。与公司合作,可以利用公司的实验室和基地,加强学生实习与就业,派出的专家通过在公司实践和提高,给学生授课更能结合实际,让学生更能学以致用。对于育种人员,加强了市场观念,拓宽了育种思路,没有研究经费的困惑,育成的品种与市场需要相适应。同时,个人待遇的提高,提高了育种人积极性。
在探索小粒型不育系培育过程中,关键是将种子的父本和母本分开,这期间需要特殊的分选机械,这一块儿在当时的国内几乎处于空白。为了找到最精确的参数,除了带领团队要做一次又一次的试验外,唐文帮还自费到吉林农学院寻求帮助。2016年,唐文帮在农业农村部规划设计院的帮助下,最终设计制造出专门的分选机械设备,他主导培育的不育系卓201S也于这一年通过了海南省审定。
自己是幸运的,这是唐文帮对自己近几年科研育种的一句总结。2018年4月,唐文帮培育的卓两优581杂交水稻新品种通过了国家级审定,此品种对于实现机械化育制种具有重要意义。时隔六个月后,湖南省长沙县江背镇河田村的稻田中,伴随着收割机的轰鸣声,适合机械化制种小粒型不育系卓201S配组的杂交稻组合卓两优141完成现场测议。示范现场的卓两优141,穗大粒多,结实率高,成熟期落色好,抗倒性强,田间无病虫危害,产量优势非常明显。
“这个系列品种的成熟试用期至少有15年。选育小粒型不育系和大粒型父本,通过机械筛选的方法彻底分离杂交种子,不但保证了种子纯度,而且实现杂交水稻机械化制种混播混收和机械分离,大大提高了工作效率。”唐文帮说。
多年的合作过程中,在唐文帮的推动下,湖南希望种业不但组建了自己的科研团队,而且从名不见经传的小种企一跃成为销售过亿的国家育繁推一体化企业。通过合作,双方已申请植物新品种权32个,已获植物新品种权授权14个。
“原先种的常规稻,每亩产量最多800斤,现在的杂交稻每亩产量都达到了1000斤以上,相比多了260元的收益。”38岁的长沙市望城区茶亭镇狮子岭村村民冯赞柳告诉记者,他跟湖南希望种业合作已有三年时间,自己手里的300亩地种的全是卓两优141,“杂交水稻不但高产、优质,而且抗倒伏强,解决了农户最担心的问题”。
商业化育种体系实践者
从主动放弃株洲市农科所副所长的“铁饭碗”,到投身正在筹建的“亚华种业”主持水稻育种工作,再到进入隆平高科,近20年的时间里,他主导培育出国内迄今为止不育起点温度最低的两用核不育系株1S,牵头创办了国内第一个由企业建设的种业科学院,并开始探索商业化育种体系建设……对于杨远柱来说,很难用单一的育种专家或者企业管理者来定义。
“搞科研要瞄准市场,最终为了让农民受益。”从上世纪80年代,杨远柱就开始搞水稻育种,不过培育的是常规稻。至于为啥后来搞起了杂交水稻育种,用他的话来讲就是:“搞常规(水稻)技术门槛低,咱们农民自己就可以搞繁育,而且没有保护,赚不到钱。”
1999年,已经是株洲市农科所副所长的杨远柱毅然辞职,把自己和爱人的档案从事业单位拿出,加入到刚刚成立不久的湖南亚华种业股份有限公司,成为一名企业的研发人员。
“辞职那会儿,还是引起了轰动的,当时被称为‘长沙市第一个下岗的研究员’。”杨远柱笑说。的确,彼时年仅35岁的杨远柱,不仅享受着国务院政府津贴,还是国家级有突出贡献的中青年专家、“全国五一劳动奖章”获得者,“辞职事件”在外人看来有些不能理解。但是,只有他自己清楚,“在科研院所,虽然衣食无忧,生活稳定,但搞的研究往往不够接地气,有时候甚至是为了评职称、发论文而去选育品种;只有到了企业,虽然有可能面临一定生存压力,但能够直面市场需求,自己的心愿才有机会付诸实践”。
对于刚刚成立的企业来说,资金等科研条件的短缺是杨远柱面临的第一个难题。“企业面临经济压力,就更应该把科研和推广融为一体。市场需要什么就研发什么产品,让科研成果尽快转化落地才是真理。”杨远柱说。
把实验室放在租来的农房里,咬紧牙关从零开始组建科研团队,杨远柱选择迎难而上。期间,因为企业资金链出现问题,他拿出所有积蓄,与骨干员工一同出资,成立了湖南亚华种业科学院,继续他的产业化探索。2007年,亚华种业整体并入实力更为雄厚的隆平高科,他一手建立的种业科学院也一起并入。
因为早些年搞的是早稻研究,出的成果也不少,杨远柱就有了“杨早稻”的美誉。而进入隆平高科时,“杨早稻”却没有高兴起来。“当时的早稻种植面积已经开始下滑,加上早稻种子价格下滑,利润偏低,农民不爱种,企业也不爱卖。”
转型势在必行。2011年,已经进入隆平高科管理层的杨远柱跟公司立下“军令状”:一个中稻品种都没有的他,在5年的时间里要交出10个中稻品种。搞了大半辈子早稻研究的杨远柱,一下子回到了起点。
“要想让科研真正与市场对接,就必须对科研体制进行改革。”杨远柱把科学院按照育种流程划分成独立部门,每个部门只负责一个固定环节,同时实现信息与资源的高度共享。如此一来,隆平高科的科研模式不再是业内过去普遍的一个育种家带领几个人包揽全过程的“作坊式育种”,而是变成了“工厂化分段式”的专业高效育种。
创新了运行机制,杨远柱又充分利用隆平高科持续不断的高额研发投入,为不同环节均配备了高科技保障,最终搭起了商业化育种体系的框架。效果显而易见,隆平高科自有知识产权水稻品种在销售中的比例由3年前的30%大幅跃升到现在的80%。2017年,隆平高科通过国审的水稻品种数量达到61个,占同期国审水稻品种总数的34.27%。以优质高产、绿色稳产的“隆两优”“晶两优”系列中稻品种为代表的隆平高科水稻种子销量一举突破3000万公斤。
“商业化育种应该说是因为植物新品种权保护的出现而出现,只有品种权保护的有效实施,才能为商业化育种体系不断完善而保驾护航。”关于植物新品种权的保护,杨远柱认为,“保护不应该只局限于社会层面,即使在公司内部,也应该有所体现。”
据介绍,隆平高科每年拿出销售总额10%的资金作为量化资金,其中2.35%又作为科研资金,目的就是为了提高科研人员的育种热情,健全商业化育种体系,进而促进植物新品种权的有效实施。至今,隆平高科已经申请品种权307件,获得授权127件,获得专利授权13件,编制技术标准8项。2018年,杨远柱团队又申报了11个不育系、23个恢复系和16个杂交品种的品种权保护材料。
“培育优良品种,富裕千万农民,不论身在何处,这是我一辈子的坚持与责任。”杨远柱说。
国以农为本,农以种为先。
从上世纪90年代起,中国杂交水稻为众多发展中国家解决粮食短缺问题作出了重要贡献,有着“东方魔稻”之称的中国杂交水稻,它的出现和推广被誉为“第二次绿色革命”,这一切与这群“跟着太阳走的人”数十年如一日的默默耕耘是分不开的。也正是因为有了袁隆平、陈立云等老一辈育种专家的不懈努力,以及唐文帮、杨远柱等第二代育种人的传承与坚守,多年来我国粮食产量才会屡创新高,粮食安全问题才得以保证。
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