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秦晖:“膏粱”复归——杂交水稻传奇

“良种”推广变奏曲
 
 
有点偶然的新方向
 
平心而论,我插队9年期间的田林县虽然也出现“高产粗粝”取代“低产膏粱”的趋势,但我们这里的“高产粗粝”毕竟没有搞到晋杂五号那样没法下咽的地步。那时我们确实是饥不择食,除了吃霉谷引发强烈抱怨和“卢德运动”外,对早籼稻、硬粒种玉米之类我们已经是安之若素,而营养价值低之类的问题我们那时根本就不懂。虽然1978年我离开农村进入大学后,一时以面黄肌瘦、个子矮小见称,如金雁挖苦的“黄黄细细的头发像苞米穗一样趴在头顶,黄黄的脸再带个黄边眼镜显得营养不良”(金雁:《秦川雁塔的故事》),但我自己其实自我感觉良好。
 
我并没有感觉“粗粝”特别难吃,也没有营养学知识带来的关于营养不良的担心。但是维持体能平衡的生物本能还是在强烈地起作用,使我成为一个“大胃王”,饥饿感和食欲都特强。弥补体能透支的本能,令我即使在进入高校脱离重体力劳动后的头几年里仍然保持很大的食量。
 
当时兰大的一些同学都记得,我那时去食堂常常迟到,免了排队也没剩什么好菜,就用一根筷子串着五个馍(2两一个,5个就是一斤)像糖葫芦那样边走边吃。那时还是粮票时代,食堂里粗细粮各有定量,用老玉米做的“钢丝面”因为难吃,常常耗不掉同学们(包括金雁)手中的粗粮饭票,但到了我手里就被一扫而光。
 
这样的“生物能饥渴”在农村没法以“高产粗粝”来满足,挨饿是当然的。
 
尽管作为本能的直接反应,“高产粗粝”只使我感到饥饿而不怎么感到难吃,尽管在农村时的我确实主要为吃饱、而不是吃好而犯愁。但“吃好”的幸福感我们并不是没有。回想起来,真正使我们感到了“粗粝”与“膏粱”之别的,是1977年我们参与的早期杂交水稻制种。
 
杂交水稻高产,如今无人不知。但杂交水稻曾经非常好吃,现在不仅一般人不知道,连袁隆平先生似乎也没有声张过。原因我想就是因为当时杂交水稻的好吃是作为缺点受到批评的。后来批评消失了,但杂交水稻似乎也不那么好吃了。
 
在以前的回忆中,我曾把1977年我经历的杂交稻制种称为“wg末期最后一次良种运动”,后来有人提醒,说是那一年“十年动乱”已经结束了,那应该是wg结束后我们县迎来的第一次“良种运动”,就是经受住了历史考验、至今仍然很有影响的重大科研成果:袁隆平院士主持开发的杂交水稻。
 
不过,虽然我们在基层接触杂交稻是在1977年,但袁隆平、李必湖发现“野败”、广西科学家张先程完成三系配套、水稻杂交优势利用取得关键突破,乃至我们县派人到海南岛引入“三系”原种,确实都是在wg末期。而且1977年尽管上层文革已经结束,但农村改革尚未开始,田林仍是集体经济。而那时关于“良种”的思维也仍然把“亩产”放在第一位。“高产”受称赞,“好吃”会被批评。袁隆平院士对此似乎也没有什么异见,相反还有人说:袁隆平搞杂交水稻曾经受到杂交高粱经验的正面启发。尽管这里说的是美国人育成高粱不育系的启发而非山西推广晋杂五号的“启发”,但要求当时还只是地方中专农校教员的袁先生对后者就有反思,恐怕也是超历史的苛求。
 
然而事实却是:“袁隆平水稻”与晋杂五号推广的实际结果却是完全两样。而且当时杂交水稻“既高产,又好吃”的成果虽然曾经被褒贬不一,客观上却开创了改革时期中国品种(不仅是水稻)改良的一个新方向:“好吃”——虽然袁先生主观上可能并未推动这一点,而且杂交水稻后来的继续发展也没有刻意坚持这一点。
 
尽管新方向的发展与后来改革的大背景有关,但体现在杂交水稻上却有点偶然:当初在东南亚优质稻中开发了第一个恢复系,而这一选择的初衷并不是因为它们“好吃”,很可能,主要就是因为它们个儿高。
东南亚水稻种植
 
“不育系”与“恢复系”
 
农口之外的人往往分不清杂交育种和杂交制种。其实过去育种就有选优和杂交等不同途径,后者是通过不同品种间的杂交得到性状稳定、可以自繁的新种,一般地说育成一个新品种的周期很长、成功率低、新种与亲本相较改进程度也较小。就如同从普通马选育出“汗血马”,非一日之功。而杂交优势利用则不同,它类似以马和驴来杂交出骡子,不仅周期短,而且有较大机率实现比亲本优化程度更大的改进。但它得到的杂交一代种只能用于大田生产,就像骡子一样不能自繁,需要年年制种。
 
杂交一代优势利用是20世纪下半叶世界农业进步的一个潮流,相继在玉米、高粱和水稻上取得了突破。玉米比较容易,因为玉米是雌雄蕊分开、异花授粉的,去雄很方便,只要找到合适的亲本组合就可能产生杂交优势。但高粱、水稻都是雌雄蕊同花,自花授粉,A株的雌蕊难以接受B株的花粉。在“杂交育种”时代,有人还可以细心地对小小的稻花进行人工去雄、授粉和套袋,然后指望这一粒杂交种能够一代一代扩繁。虽然周期长成功率低,但因为能够自繁,以后就不必每粒都搞人工去雄了。
 
但是“杂交制种”不同于杂交育种,它一代后就不能自繁,人工去雄就行不通。所以,自花授粉的作物要能实现杂交优势利用,关键是要找到一种不经人工去雄就只有雌蕊而没有雄蕊(或曰雄性不育、雄性败育)的植株,即所谓不育系。然后用另一种植株向其授粉,这种植株就是恢复系。被恢复系授粉后,不育系结出的种子就可以用于大田生产。
 
稻花
当代科研人员进行水稻配组授粉
 
这种大田种子具有强大的生产力,体现了杂交水稻比常规水稻的优势。但它虽有繁殖力,却因变异严重不能留种,所以仍如同“骡子”,是不能留种自繁的。这样恢复系与不育系的“杂交制种”就必须一代代持续进行,才能持续提供大田用种。而不育系本身无法自繁,与恢复系杂交产生的种子就丧失了不育性,那么下一代不育系从哪里来?因此就还需要第三种植株,它向不育系授粉后可以结籽,但籽粒仍然保持雄性不育。这种植株就是“保持系”。
 
总之,一种可持续的杂交优势品系必须做到不育系、恢复系和保持系“三系配套”,其中恢复系和保持系能够自繁,保持系与不育系杂交产生下一代不育系,恢复系与不育系杂交提供大田用种。如此生生不息,构成一个杂交优势组合。
 
三系配套的关键是找到不育系。前面提到高粱不育系TX3197A是美国人用不同品种的非洲高粱反复杂交异变产生不育性而得,我国至今为止的大量杂交高粱,包括晋杂五号在内都源自这个引进的不育系。但是恢复系则是本土的。因为我国此前高粱不受重视,没有卷入“矮杆化”的时髦,当时的本国高粱几乎还都是高杆品种,适合向下授粉。所以wg时期我国配套的杂交高粱恢复系都是自有种(如晋杂五号的恢复系就是“三尺三”),而且选择取向又是单纯“高产”,不顾品质,所以出现了晋杂五号那样的奇葩结果。
 
水稻的情况却恰恰相反,它的雄性不育系是从袁隆平及其助手李必湖在海南岛发现的天然野生雄性败育单株(即今人经常提到的“野败”)起源的——袁的贡献很大程度上就由这一发现奠定。但是,当时的杂交水稻恢复系却很难找,其中的一个重要原因,就在于我国当时的主要水稻品种已经几乎都是矮杆,通常比不育系由以起源的野生稻还矮。而杂交授粉要求恢复系植株必须长得显著高于不育系,这样前者的花粉才能飘落在后者的雌蕊上。
 
而我国当时通常只在偏僻地区自生自灭还保留下来的高杆稻,不是性状欠优就是花粉不足,恢复力不行。从1970年“野败”发现,1972年保持系配成,寻找恢复系就成了关键。包括袁隆平在内的各地专家为此试验了无数品种,都没有得到理想结果。最后是广西农学院教师张先程,于1973年在东南亚的优质高杆稻中才找到了第一个授粉成功率在90%以上的强恢复系,使得杂交水稻的三系配套最终大功告成。显然,无论袁隆平还是张先程本来都并没有刻意追求杂交稻“好吃”,但本土“粗粝”不行,外来的“膏粱”担此重任,“好吃”的基因便由此复归于中国了。
从左到右: 张先程、颜龙安、袁隆平、李必湖
 
“好吃”的恢复系和恢复的“好吃系”
 
我在农村时接触到的杂交水稻就在这个阶段。记得当时的恢复系就是三个品种:菲律宾国际水稻研究中心(IRRI)培育的IR24(IR即International Rice,故国内又称“国际稻24号”)、IR661(国际稻661号)和泰国的“泰引一号”。它们全都是生长期长的东南亚高杆水稻,不仅高产(当然,不会比国内矮杆稻双季总和更高),而且米质优异,黏软可口。
其中的IR24米粒细长,透明油润,它在1971年由IRRI发布时,“米粒中的淀粉支链多、直链少,烹煮质量好” 被列为首要特点。实际上早在作为杂交水稻亲本前,IR24与IR661就已经由IRRI提供给我国单独作为引进良种种植,受到农科界的好评。直到1980年,它们单种的大田表现还与当时的中国杂交稻(以它们作为恢复系)不相上下:在中低肥条件下“国际稻”产量稍逊于杂交稻,在高肥条件下国际稻则略优于杂交稻。而作为常规稻种它们可以自繁,还比杂交稻省工省种。因此当时一直有人主张除了作为杂交稻配组外,它们作为常规稻种也应该大力推广。
 
但是这个主张未被采纳。其原因除了这些东南亚优质稻生长期长不适合作为双季稻外,我想也可能与它们“太好吃”有关。然而,由于当时我国矮杆稻没法用作恢复系,只能起用它们,于是当时的杂交水稻恢复系便成了“好吃系”:由它们与不育系杂交产生的一代种虽然已经不完全同于父本,但仍然在相当程度上继承了父本的“好吃”特性;不完全是粳稻,但很像是粳稻的口感。尽管在当时的政治气候下,杂交高粱与杂交水稻都是以“高产”为第一取向,我推测,不仅袁隆平院士(当时为湖南黔阳农校的一名教员)不会离经叛道地去追求新品种“好吃”,广西的张先程教授也不是因为它们好吃而选它们做恢复系的——如下所述,“好吃”正是当时杂交稻受批评的理由之一。但是由于上述条件,当时的杂交稻却成了那个时期极少的(就我的经历而言是唯一的)比旧品种更好吃的良种。
 
于是在同一政治气候下,同样是“三系配套”利用杂交优势,杂交高粱与杂交水稻却阴差阳错地几乎成了两个极端:杂交高粱的难吃空前绝后,而杂交水稻的好吃也是空前绝后!
 
(文章发表时删去注释若干)

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