晚年袁隆平:中国转基因水稻研究的先行者



  2020年5月23日,“杂交水稻之父”袁隆平去世,短短一瞬间,举国进入了哀悼怀念的氛围。

晚年袁隆平:中国转基因水稻研究的先行者

  袁隆平终生奋斗的主要成就就是培育“杂交水稻”。杂交水稻被称为中国的“第五大发明”,而一提到它,人们就会想到有“杂交水稻之父”之称的袁隆平。

  实际上,在袁隆平之前,1929年就育成杂交水稻品种的新中国首任农业科学院院长丁颖,就被称为“杂交水稻之父”。

  虽然我们很多人每天都吃着米饭,但是什么是杂交水稻?很多人并不清楚其中的杂交原理。

  简单来说,杂交水稻是指选用两个在遗传上有一定差异,同时它们的优良性状又能互补的水稻品种进行杂交,生产具有“杂种优势”的第一代杂交种,就是杂交水稻。

  也就是说,“杂交”,是同一物种内部的互相交合,来获取最佳最优生物性状的一种方式。

  比如“杂交水稻”,就是用两种不同的水稻品种,进行性状杂合,但这两种物种,都是同一种生物:水稻。

  根据《中国杂交水稻的发展》书中提供的数据:杂交水稻的亩产,用了12年时间,从1976年的316公斤增长到1988年的443公斤,增长了127公斤。但又过了20年,到2011年,杂交水稻的亩产才达550公斤。20年的时间,仅仅只增长了110公斤不到。

  当时很多人不禁会问:杂交水稻产量是否接近生物学的“天花板”?杂交水稻这一技术是否将会被淘汰?

  然而杂交水稻在2011年9月突然实现了产量的“重大突破”,袁隆平在湖南隆回县的百亩超级稻试验田创下亩产926公斤的纪录,被称“中国超级杂交稻种植获得重大突破”。

  很多人不知道,在水稻研究中,水稻科研的另一大方向是分子育种,形象地说,如果杂交水稻技术还处于“模拟”水平,那么分子育种就相当于“数字化”的。这是因为本质上,杂交水稻的目的是改良水稻基因,过去人们只能用杂交、选育的办法来达到这一目的,如果将分子手段用于水稻品种的改造,将会更加精确、简便、高产、快速。

  可能很多人对“分子育种”到底是啥玩意技术,听得云里雾里的,说半天,不知道啥是“分子育种”。还是用现在的大白话来说吧:

  分子育种,就是生物转基因技术的一种形式。

  转基因技术是美国发明,它是把某一种生物(包括动物、植物、细菌等)的某个段位基因,移植给另外一种生物,以使被移植的生物产生新的特点和生物性状。

  比方说玉米这种植物,其本身是比较容易产生病虫害的。但是如果你将另外一种生物中的可以免疫病虫害的基因移植给玉米,那么玉米就同样具备了抗病虫害的能力。这种玉米就叫做转基因玉米。

  也就是说,转基因技术是在两种不同的生物物种之间,通过基因剪辑和嫁接技术,在一种生物性状身上,获得另外一种生物物种的“超级能力”。

  这和通常的“生物杂交”有着本质的区别:

  杂交是同一物种内部进行基因杂合。转基因技术是两种不同的生物物种之间进行基因杂合。

  转基因技术的超级能力就在于:通过这种技术,哪怕是完全不同的两种生物,其基因也可以互相存在于对方体内。

  想想看,尽管澳洲袋鼠的弹跳力十分出众,但是你敢让科学家把袋鼠的弹跳基因移植给你吗?如果这件事情发生了,你现在还是不是一个人甚至都要另当别论。

  在水稻科研领域,分子育种的研究早已经开始进行,袁隆平及其带领的团队更是早在20年前已经开始着手和布局了。

  我们根据最近20年的公开新闻和期刊报道,袁隆平及其带领的科研团队,对水稻分子育种这一转基因技术的研究和应用,进行了初步的时间线梳理

  1、2000年,袁隆平及其科研团队成立了转基因应用研究室、分子育种研究室,从全国招聘了数十名高级专业人才。同时把儿子袁定阳送到香港中文大学专攻转基因。

  2、2003年,袁隆平指导其带领的博士生,开展远缘物种基因组DNA导入水稻的研究,初步将一批外源基因转入水稻。




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