由鳳凰網(wǎng)和金種子酒業(yè)聯(lián)合推出的《2024中國力量年度人物》活動(dòng)正在進(jìn)行，中國力量年度人物系列專題片正式上線?；顒?dòng)旨在表彰把握時(shí)代脈搏，積極探索新興科技的新領(lǐng)域、新應(yīng)用、新價(jià)值，以新質(zhì)生產(chǎn)力創(chuàng)造美好生活的各領(lǐng)域杰出代表，弘揚(yáng)中國榜樣力量。
藏糧于技，助力小麥增產(chǎn)
作為全球最重要的糧食作物之一，小麥滿足了人類20%的卡路里和蛋白質(zhì)需求，為全球超過三分之一的人口提供能量來源，小麥育種效率的提升與全球糧食安全息息相關(guān)。21世紀(jì)以來，農(nóng)業(yè)科學(xué)界普遍認(rèn)為通過作物雜種優(yōu)勢利用是提高小麥產(chǎn)量水平十分有效的途徑。作物雜種優(yōu)勢利用是指不同品種或品系雜交后代在生長、發(fā)育、繁殖和產(chǎn)量等方面表現(xiàn)出的優(yōu)勢，利用雜種優(yōu)勢可培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強(qiáng)的新品種，因此作物的雜種優(yōu)勢利用對于提高種業(yè)核心競爭力具有至關(guān)重要的作用。作為三大主要糧食作物，雜交水稻和雜交玉米都成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但對雜交小麥的育種前人研究近百年，也未能取得有效突破，即使是在美國、歐洲這些發(fā)達(dá)國家也一直未能實(shí)現(xiàn)雜交小麥的大面積產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
北京市農(nóng)林科學(xué)院由趙昌平帶領(lǐng)的雜交小麥科研團(tuán)隊(duì)，多年來始終致力于全國小麥雜種優(yōu)勢利用領(lǐng)域研究，其團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)了中國二系雜交小麥育種技術(shù)體系，成功發(fā)現(xiàn)和利用了一批獨(dú)有的BS系列小麥光溫敏雄性不育種，突破小麥基因組復(fù)雜性的限制，打破困擾全球多年的小麥雜交育種困局，成功地以農(nóng)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力筑牢國家糧食安全根基，端牢中國人自己的“飯碗”，同時(shí)推動(dòng)了小麥全球性的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，成為維護(hù)世界糧食安全的積極力量。
矢志攻關(guān)，筑牢大國糧倉
小麥與水稻和玉米相比較而言，小麥基因組更為復(fù)雜。水稻和玉米是二倍體植物，而小麥?zhǔn)橇扼w，想要在基因組水平上調(diào)控表型性狀，難度很大。全世界于上個(gè)世紀(jì)開始雜交小麥育種的研究，但是長期以來，由于不育系難以繁殖、育性恢復(fù)不徹底、制種穩(wěn)定性差、育種成本高、繁育周期長等難點(diǎn)，雜交小麥困局始終無法破解。
趙昌平于上世紀(jì)九十年代開始從事雜交小麥的研究工作，當(dāng)時(shí)國內(nèi)的研究方法、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等和國外還存在一定差距，多數(shù)時(shí)候研究人員需要依靠肉眼去觀察小麥的花藥形態(tài)等。趙昌平團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)水稻和玉米在高溫條件下會出現(xiàn)雄配子的發(fā)育受阻，而小麥恰恰相反，小麥在短日照和低溫的情況下會造成雄性不育。1994年，趙昌平團(tuán)隊(duì)將在北京選育的小麥光溫敏雄性不育種樣本放在湖南試驗(yàn)田里進(jìn)行觀察，首次成功在試驗(yàn)田里觀測到了育性表達(dá)的徹底程度和反應(yīng)類型均符合標(biāo)準(zhǔn)的小麥光溫敏雄性不育種。趙昌平當(dāng)時(shí)的心情也似花綻放般喜悅，長期以來小麥雄性不育轉(zhuǎn)換規(guī)律終于得到完善，攻關(guān)雜交小麥取得歷史性突破。
發(fā)現(xiàn)小麥雄性不育轉(zhuǎn)換后，趙昌平團(tuán)隊(duì)面臨的第二道關(guān)卡就是如何“完全恢復(fù)小麥的恢復(fù)性”。趙昌平團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)整整十年時(shí)間，尋找合適的育種材料。最初受制于資金條件，整個(gè)團(tuán)隊(duì)的科研經(jīng)費(fèi)十分欠缺，當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)十余號人通過自行倒貼工資，研發(fā)雜交玉米、馬鈴薯等其他物種換取經(jīng)費(fèi)，進(jìn)行補(bǔ)貼雜交小麥的研究工作。他們從上千份材料里苦苦尋覓，然后篩選雜交，為了充分研究透徹雜交小麥的光溫敏特性，趙昌平團(tuán)隊(duì)在全國布了100多個(gè)點(diǎn)，從新疆至大連，從海南島到黑龍江，從海拔十幾米的平原攀登到海拔數(shù)千米的高原，趙昌平領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)成員如辛勤的蜜蜂經(jīng)年累月地追著小麥花期全國跑，二十年如一日持續(xù)攻關(guān)。盡管條件艱難，但是每一位成員都不愿放棄，希望堅(jiān)持下去再多向前走一步，就能離成功更近一步。
雜交小麥的研究也受到國家高度重視，先后被列入國家863計(jì)劃、973計(jì)劃，科技部將“小麥雜種優(yōu)勢利用技術(shù)與強(qiáng)優(yōu)勢雜交種創(chuàng)制”列入十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，予以專項(xiàng)支持。接下來，趙昌平團(tuán)隊(duì)繼續(xù)對小麥不同種子資源進(jìn)行DNA水平檢測，從SSR技術(shù)到SNP技術(shù)再到芯片技術(shù)，經(jīng)過三輪迭代，獲得了國家農(nóng)業(yè)部認(rèn)可，成為唯一從事小麥DNA測試研究單位。選育強(qiáng)優(yōu)勢組合是雜交小麥大規(guī)模應(yīng)用關(guān)鍵的第三步，趙昌平團(tuán)隊(duì)通過挖掘遺傳遠(yuǎn)緣、生態(tài)遠(yuǎn)緣等種質(zhì)間的強(qiáng)優(yōu)勢潛力，改良不育系和恢復(fù)系，最后通過大規(guī)模田間試驗(yàn)篩選出強(qiáng)優(yōu)勢小麥雜交種，這一系列重大突破性成果成功構(gòu)建出了中國獨(dú)有的，有理論，有技術(shù)，有產(chǎn)品的二系雜交小麥育種技術(shù)體系。與常規(guī)育種相比，雜交小麥具有增產(chǎn)潛力大、穩(wěn)產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣和抗逆性強(qiáng)等顯著特點(diǎn)，以趙昌平作為第一完成人的“中國二系雜交小麥技術(shù)體系創(chuàng)建”項(xiàng)目獲得北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。趙昌平感言：這一粒麥種上關(guān)乎國家糧食安全，下涉及百姓一日三餐，不能有半點(diǎn)馬虎。我們農(nóng)業(yè)科研人員將實(shí)驗(yàn)室搬到田間地頭，跨越山南海北，貫穿東西流域，上攀高原下至低谷地追逐小麥，就是為了做好這一粒種子。
二系雜交小麥育種技術(shù)體系建立后，接踵而來的就是如何實(shí)現(xiàn)大面積投產(chǎn)的問題。雜交小麥產(chǎn)業(yè)化的難點(diǎn)其一在于雜交小麥的用種量是雜交水稻的近十倍，制種成本很高，需要培育出產(chǎn)量更高，抗逆性更強(qiáng)的雜交小麥品種，將成本彌補(bǔ)回來。其二在于生產(chǎn)成本，如用高費(fèi)用雜交種子種植，會推高生產(chǎn)成本，想降低生產(chǎn)成本提升利潤空間，需要在前期選育出穩(wěn)定性更高、表現(xiàn)更充分、抗逆性更強(qiáng)的雜交小麥品種，這也是商業(yè)化要解決的核心技術(shù)瓶頸。與“三系法”“化殺法”相比，趙昌平團(tuán)隊(duì)的“二系雜交小麥育種技術(shù)體系”避免了不育系的異交繁種，易篩選出較強(qiáng)優(yōu)勢的雜交組合，有效降低了制種成本。如今，北京市農(nóng)林科學(xué)院創(chuàng)制的“京麥”系列雜交小麥在國內(nèi)大規(guī)模推廣應(yīng)用，以新一代 BS 型小麥光溫敏不育系為基礎(chǔ)，推出了京麥186、京麥189、京麥12等“京麥系列”高產(chǎn)、抗逆強(qiáng)優(yōu)勢的雜交小麥品種，大面積示范應(yīng)用300余萬畝，平均增產(chǎn)15%以上。
走出國門，金色麥種閃耀“一帶一路”
獨(dú)具中國特色的雜交小麥品種不僅在國內(nèi)喜獲豐收，也已走出國門閃耀世界。烏茲別克斯坦、巴基斯坦、伊朗等國，了解到中國雜交小麥的成功后，主動(dòng)聯(lián)系北京市農(nóng)林科學(xué)院希望將雜交小麥品種引入國內(nèi)。趙昌平率隊(duì)去到巴基斯坦、烏茲別克斯坦等國進(jìn)行考察，坐著防彈車深入多個(gè)當(dāng)?shù)爻鞘锌疾斓刭|(zhì)條件，手把手對“一帶一路”鄰國進(jìn)行幫扶工作。中亞一帶一路的雜交小麥種植最初幾年進(jìn)展緩慢，但是通過特殊類型的實(shí)驗(yàn)站將原來的育種速度提高了一倍以上，播種量減少80%，產(chǎn)量卻提升了20%。經(jīng)過十余年的努力與交流合作，北京市農(nóng)林科學(xué)院初步建立了覆蓋南亞、西亞和中亞區(qū)域的北京雜交小麥聯(lián)合測試示范網(wǎng)絡(luò)，成功將中國雜交小麥打造成為“一帶一路”上最亮眼的中國名片之一。
談及“中國力量”，趙昌平坦言：自己從事糧食科學(xué)研究，正是因?yàn)樽约耗且淮私?jīng)受過饑餓，深刻明白糧食安全對于國家和人民的重要性。我們依靠科技創(chuàng)新，解決了中國人自己的糧食問題，牢牢把握國家糧食安全主動(dòng)權(quán);我們通過團(tuán)隊(duì)的努力，攜手攻克了前人百年來未能解決的雜交小麥難題，對整個(gè)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究，對整個(gè)國際社會的糧食保障作出積極貢獻(xiàn);我們讓小小麥種金光燦燦地播撒在祖國田野乃至全世界，它代表著安全、堅(jiān)持、智慧、擔(dān)當(dāng)和大愛，這粒金色麥種就是中國力量最好的具象化體現(xiàn)。
鳳凰網(wǎng)聯(lián)合金種子酒業(yè)打造《2024中國力量年度人物》以“科技向善”作為活動(dòng)主題，也是在深入發(fā)掘科技帶給人民生活的改變和各領(lǐng)域杰出代表身上的時(shí)代價(jià)值。后續(xù)將上線更多《2024中國力量年度人物》內(nèi)容，向世界彰顯中國力量，敬請關(guān)注。
