用第三代杂交水稻育种技术改变农民的命运

用第三代杂交水稻育种技术改变农民的命运     

       望着一粒粒闪烁着荧光的种子成长为缀满金黄的稻穗，是中国农民日常劳作的全部寄托。受益于“杂交水稻之父”袁隆平的第一、二代杂交水稻研发，数以亿计的农耕者告别了“看天吃饭”的旧式粗放型水稻耕作模式，粮食产量实现了节节攀升，中国人的吃饭问题暂时得到缓解。

　　然而，比粮食增产速度更快的是我国人口基数的增长。如何在现有18亿亩耕地红线不断退守的情况下满足不断增加的粮食需求，农业科研工作者的探索显得任重道远。为粮食安全做出顶层设计，国家“千人计划”入选者、未名兴旺系统作物设计前沿实验室(北京)有限公司首席科学家邓兴旺近年来由基础科学研究转向农业生物技术研发，成功研发出第三代杂交水稻育种技术，且即将投入大田生产阶段。种子对于粮食安全的意义何在?第三代杂交水稻的优越性有哪些?未来中国农民的“增产梦”怎样实现?记者邀请邓兴旺博士解读他的研发之路，为中国人的粮食安全保驾护航。

　　如果你控制了石油，你就控制了所有的国家；如果你控制了粮食，你就控制了所有的人类”，美国前国务卿基辛格在1970年发表的这段言论道出了粮食的重要性。邓兴旺也坦言，种子作为粮食根本，是最重要的农业生产资料。从某种程度上讲，控制种子，就掌握了农业竞争的主动权。

　　经过多年发展，我国目前已拥有六千多家种子企业，种子零售商超过10万家。然而，由于种子研发力量分散、规模有限，在这一领域重复研究、资源浪费等现象层出不穷。据统计，目前我国前20强种子企业销售额的总和仅相当于美国孟山都公司销售额的22%。现有六千多家种子企业中，育繁推销一体化企业不到百家，大部分企业没有自主研发能力，88%的品种出自科研单位，95%以上仍停留在传统育种水平。

　　不可否认，上个世纪70年代后袁隆平院士所领衔的种业大变革，推动了我国用世界9%的耕地解决了世界21%人口的吃饭问题，也实现了粮食生产多年增的巨大飞跃。然而，现有技术的局限性也随时间推移暴露出来。对此，邓兴旺表示，现有技术对土地和水资源的利用已经接近极限，对农村环境的破坏也无可奈何，无论是从粮食安全的角度还是从可持续发展的角度，都要求中国高科技、规模化种业时代的到来。

　　从36岁被聘为耶鲁大学终身教授到当选为美国科学院新科院士，邓兴旺名字前的头衔都不乏光环。然而，在他的人生抉择中，2008年从基础科学研究转向农业生物技术研发意味着新起点。邓先旺这样描述：“现在更为需要的，是把国际上最先进的研究成果应用到农业生产中去。这既需要前沿的基础研究经验和国际视野，又必须对中国的农民、农村、农业有了解、有感情——而我有这个自信。”

　　为改变中国种业“四面楚歌“的被动局面，邓兴旺瞄准的第一个突破点是杂交水稻当时的最大技术瓶颈——制种光敏难题。据了解，原有的杂交水稻制种，对温度要求非常严格，大田温度与预期温度稍有偏差，制种效率和质量就会大幅下降。

　　2009年8月，未名兴旺系统作物设计前沿实验室(北京)有限公司(以下简称“前沿实验室”)宣告成立，邓兴旺出任公司首席科学家(兼董事长)。目前，前沿实验室聘请袁隆平院士担任高级顾问，还吸引了2位“千人计划”学者、3位海聚工程人才和4位中关村高端领军人才。

　　经过邓兴旺团队的实战攻坚，2010年下半年他的团队终于在第三代水稻杂交育种技术上取得了突破——“克服杂交水稻生产过程中对环境温度的依赖性。任何时间、任何地点，我们都能生产出杂交种子，所有的气候都可以适应”。据邓兴旺介绍，新技术解决了常规杂交育种过程中资源利用率低、育种周期长的瓶颈问题，建立了稳定的、能自我繁殖的、恢保一体的新型不育杂交育种体系。对此，“杂交水稻之父”袁隆平评价道，这样的新型不育系兼具三系法的稳定性和两系法配组灵活性的优点，比三系、二系又进了一步，并称之为“第三代杂交育种技术”(G3育种技术)。

　　作为国家现代农业科技城良种创制中心的依托单位之一，前沿实验室承担起实现中国主要作物由“经验育种”向“精确育种”的战略性转变重任，为撬动中国种业在世界种业竞争中的全新格局不断发力。邓兴旺和他的团队希望依托这个平台，把现代农业生物技术与传统农业技术、作物资源相结合，培育新型、高产、优质、抗病虫害、抗逆境、水资源及营养高效利用的作物新品种。目前，除了第三代杂交水稻育种技术外，前沿实验室还掌握了全基因组分子标记辅助育种等多个核心技术，有望培植出非转基因的抗除草剂优良性状作物新品系，如小麦、玉米、油菜等。

　　技术成熟后，邓兴旺思考更多的问题是将研究成果尽快为产业服务，他将目标定格于5年以后：“为中国所有的种业公司提供有价值的核心技术、产品及研发与技术服务，最终达到农民增收、农业增效、保护环境的目的。”

　　而这个美好愿景，需要产业化的推动。邓兴旺坦言：“科学家研究成果转化，可以产业化。高科技产品不仅为成千上万的家庭提供生活保障，还为社会做出贡献。对我自己来说，作为农家子弟，除了解决自己的温饱，还要考虑如何回报农民和农村。农业生产最关键的问题是种子，我们就要做种子含有更多科技附加值的东西。”

　　目前，第三代杂交水稻育种技术正在进行生物与环境安全评估实验，通过了就可以投入大田生产。若顺利， 在未来3年左右第三代交杂水稻种子将可大规模推广，届时中国农民种粮成本将大幅降低，粮食产量、质量得到稳步提高。

　　落脚到中国粮食安全层面，邓兴旺对未来有着更多期待。他表示，首先在保障意识上引起重视，不能光说不做。其次，他希望更多的科研工作者打破小团体利益局限，以国家利益为重，聚集人才、资金、技术，这样才能真正形成规模效应。