兩系法超級稻兩優培九重大成果的形成過程剖析與思考

陳靜+蔣彥婕+楊娟

摘要： 兩系法超級稻兩優培九是我國在兩系法雜交稻育種協作攻關中形成的一個重大成果。筆者作為成果所在研究單位的科研管理人員，回顧了任務接受、成果研發、配套技術研究及示范推廣過程，并根據管理工作經驗，提出了在科研中要確立正確研究方向和目標，并持之以恒；要密切注意和利用新的有用種質；要加強研究配套應用技術，保障成果的推廣應用；要組織大聯合協作網；要注重知識產權的研制和申請保護等有利于形成重大成果的思考。

關鍵詞： 水稻；兩優培九；農業成果；成果形成；思考

中圖分類號： G311 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0500-03

兩系法超級雜交稻兩優培九是江蘇省農業科學院與國家雜交水稻工程技術研究中心合作，在兩系法雜交稻育種攻關中形成的一個重大成果，是中國超級稻育種完成第一步目標的標志性成果。兩優培九從選育至大面積推廣應用，經歷了艱苦曲折的科研攻關和應用推廣過程。筆者作為成果所在研究單位的科研管理人員，親歷了任務接受和曲折的成果研發、配套技術研究及示范推廣過程，并在自己的科研管理工作和與該課題組研發人員的互動經歷中感觸良多，引發若干思考。

1 兩優培九品種重大成果的形成過程

1.1 任務接受過程

20世紀70—80年代，我國發現了光溫敏不育水稻，之后，提出“雜交水稻從三系到二系再到一系”的戰略設想。20世紀80年代，日本科學家發現了水稻亞種間廣親和基因，使水稻秈粳亞種間雜種優勢利用成為現實可能。袁隆平院士提出了雜交稻育種“從三系法品種間雜種優勢利用向兩系法亞種間雜種優勢利用發展”的育種目標[1]。1987年，國家在高技術研究計劃（“863”計劃）中設立“兩系法亞種間雜種優勢利用及廣親和力基因的研究”課題，提出利用水稻秈粳亞種間雜種優勢的任務。江蘇省農業科學院作為“863”計劃最早的承擔單位之一，由鄒江石研究員領導的課題組承擔了該項研究，并參加由袁隆平院士牽頭的“兩系法雜交稻”協作攻關組。“八五”和“九五”期間，該課題組持續承擔“863”計劃中該項課題，從事兩系法亞種間超級雜交稻選育與利用研究。1996年，國家“九五”攻關重中之重項目設立“亞種間雜種優勢利用途徑的探索研究”子專題，該課題組主持承擔，協同中國農業大學、中國水稻研究所、揚州大學等一起攻關。1998年，總理基金設立“超級雜交稻”項目，江蘇省農業科學院又作為5個單位之一參加由國家雜交水稻工程技術研究中心主持的協作攻關。在國務院、科學技術部、農業部和江蘇省科學技術廳的持續資助下，1998年，育成的兩系法組合65002（兩優培九）參加江蘇省區域試驗，表現突出。國家又及時在“863”計劃中試項目中設立“兩系法亞種間雜交稻的試種和制種”項目，正式將65002列為中試項目。兩優培九通過江蘇省品種審定和全國審定后，又獲得農業部跨越計劃“高產優質超級雜交稻的選育與利用”連續多年的資助，國家農業科技成果轉化資金項目“兩優培九在四個種植新區應用技術體系的試驗示范”和國家星火計劃“中國超級稻兩優培九種子產業化與推廣應用”的項目支持也極大推進了成果的推廣和應用。同時，國家自然科學基金也立項資助與兩優培九制種技術相關和與株型育種技術相關的應用基礎研究。與此同時，江蘇省科技計劃，包括攻關計劃、新技術革命、青年科技基金、自然科學重點項目等，也先后立項資助兩優培九成果的研發和配套技術研究。因此，兩優培九重大成果形成過程中，該課題組先后承擔了多個與兩系法亞種間超級雜交稻選育與利用緊密相關的國家級和省級研究課題。

1.2 成果研發過程

20世紀80年代末，水稻兩用不育系選育還不成熟。該課題組最初的技術路線是通過化學殺雄方法制種的途徑直接利用亞種間雜種優勢。他們利用自主選育的中粳廣親和品系02428（曾獲農業部二等獎）與中秈品系雜交配組，篩選出強優勢組合亞優2號。但當時的化學殺雄劑及其技術方法尚不夠成熟，制種純度很難保證。而且，由于父母本為典型的秈、粳稻，雜交稻結實率和產量受氣候條件影響較大，表現不穩產，在生產應用中造成了一些損失，推廣過程遭遇挫折[2]。課題組陷入很大的技術困境和經費困難，科研力量也流失不少。20世紀90年代中期，課題組調整技術路線，利用兄弟單位選育的中間型兩用核不育系與本地優良秈稻品系配組，通過光溫敏兩用不育系法部分利用亞種間雜種優勢。通過幾年的廣泛配組和大量篩選，終于篩選出65002組合（兩優培九），并就相關方法申請獲得我國發明專利，初步獲得了重大成果的專利技術和核心產品[2-3]。

兩優培九培育成功后，初期的制種也曾出現過波折。個別年份由于初秋遇到異常低溫，生產上出現了少部分制種純度不合格（純度低于96%）的情況，也有制種大戶由于遲播、遲插等原因造成制種失敗，出現了可能阻礙大面積推廣的苗頭。為此，課題組立即加強配套技術研究，他們通過對各地生態條件的分析，規劃了適宜制種區及其安全抽穗期[4-5]，并通過監控田間水溫和不育系植株溫度，研制了開花期遭遇低溫時“以水調溫”的技術[6-7]，為之后的大面積制種和推廣應用提供了技術保障。

1.3 成果推廣過程

兩優培九在江蘇省區域試驗表現突出后，國家“863”計劃中試項目及時立項“兩系法亞種間雜交稻的試種和制種”，大力資助擴大示范。1998年9月16—19日，科技部和農業部在江蘇聯合召開了兩系法雜交稻現場考察研討會，時任科技部副部長韓德乾和袁隆平、黃耀祥、謝華安等全國著名水稻育種專家以及其他協作攻關課題組許多同行出席了會議。專家們考察后一致認為，65002組合的選育和較大面積試種成功，標志著我國的兩系法雜交稻研究獲得了新的歷史性突破[8]。

為保障兩優培九的順利大面積應用，該課題組科研人員在適宜制種區規劃、適宜種植區規劃、提高結實率措施等研究的基礎上，與國家雜交水稻工程技術研究中心合作，制定了一系列與兩優培九品種和兩系法技術相關的國家標準和地方標準等，使應用技術日臻完善。

為了兩優培九安全制種及高產栽培技術的順利推廣，課題組還組建了一定規模的推廣研究員隊伍，聘請了省內外包括氣象、制種、種子、栽培等專業的水稻資深專家和退休專家，巡視兩優培九的制種地和大面積種植區，定期培訓技術骨干，及時為生產進行指導和服務，起到了很好的效果。

1999年1月，《農民日報》將兩優培九成果列為1998年“農業十大新聞”之一[8]。2001年1月，兩優培九的育成和推廣被評為2000年中國十大科技進展新聞之首[9]，該評選由中國科學院、中國工程院共485位院士投票決定。2001年，兩優培九相繼通過湖南、湖北等5個省的品種審定，8月又通過全國品種審定。2000年，農業部和科技部將兩優培九列為國家重點推廣品種，2003年被科技部批準列為星火計劃項目，2005年又被農業部列為首批推廣的超級稻品種。2000年4月，“兩優培九開發中心”在南京成立，極大促進了“兩優培九”的產業化進程。

從1998年兩優培九育成開始，課題組即開始重視其示范和推廣工作。從2002年開始，兩優培九替代汕優63，連續多年成為全國年種植面積最大的雜交稻。至2015年止，種植總面積超過800萬hm2，成為繼汕優63之后累計種植面積遙居首位的雜交稻。在我國南方稻區16個?。ㄊ?、區）都有種植，其中在湖南、湖北、江西、安徽種植面積很大（內部統計數據）。

兩優培九的育成和大面積成功種植，是中國超級雜交稻育種取得突破的標志，是近20多年來江蘇省農業科學院取得的在全國具有重大影響的成果，為江蘇省農業科學院科研事業作出了重大貢獻。2000年11月，兩優培九榮獲第七屆中國楊凌農業高科技成果博覽會后稷金像獎，2001年初被評為2000年度中國十大科技進展之首，榮獲2001年杜邦科技創新獎。2003年，獲得江蘇省科技進步一等獎，2004年又進一步獲得國家技術發明二等獎，這是自國家實行“三大獎”制度后我院獲得的首項國家技術發明獎；2005年，兩優培九育種技術相關專利獲江蘇省優秀專利金獎，2006年又榮獲中國專利優秀獎；2009年，獲得中國技術市場“金橋獎”。2013年，研發的兩系法育種和應用相關技術作為第三完成單位獲得國家科技進步特等獎，這是我國實行“三大獎”制度15年來，農業及相關領域獲得的唯一特等獎項[10]。

作為科研管理者，筆者一直關注著該水稻領域重大課題的研究動態。親睹了研發過程的曲折，也知悉課題組因為巨大的研究挫折而面臨的經費困難、研究力量減弱、行內行外疑惑等困擾。但是，該課題組科研人員沒有喪失信心，堅持研究方向，克服重重困難，攻克科研難關，終于取得了最后的成功。

2 有利于形成品種重大成果的對策思考

如何在科研中創新出有用于農業生產的品種，并形成大的成果？回顧兩優培九相關任務的接受、成果的研發、推廣過程，筆者從一個科研管理工作者的角度提出自己的看法。

2.1 要確立正確研究方向和目標，并持之以恒

一個重大成果的培育過程是艱難的，必須要有正確的中遠期目標和堅定的信心，要有克服種種困難的毅力和決心，要持之以恒，不能被短暫的困難阻滯而半途而廢。

目前，有部分研究人員存在功利傾向，有經費的項目就去申請，項目資助一停止，則該方面的研究即停止，然后又去申請其他方面的研究項目，研究內容完全跟著經費轉，不斷改變研究方向，或研究中碰到挫折就改變方向，或研究范圍過大，導致精力分散，這些行為最后形成的成果僅僅是1篇或幾篇仿隨別人思路的論文，或僅是通過審定但生產上幾乎不應用的一般性品種，或互不相關的一些小成果，目的只是向立項部門交帳或應付單位考核，難以形成連貫的、有核心技術的、能對農業生產有重大影響力的大成果。

兩優培九成果的培育和發展、遇到的各種困難和相應的解決措施，并最終形成重大成果的過程，對項目下達單位、管理單位和科研人員都有很好的借鑒意義。

2.2 要密切注意和利用新的有用種質

從事育種工作的科研人員一個重要的任務就是創造變異、利用變異。袁隆平先生發現水稻雜種株生長優勢強大，就設想利用雜種一代的優勢，就想到要找雄性不育株用于大面積生產制種。野敗不育的發現、利用和三系配套及其雜種的成功推廣成就了我國唯一的國家發明特等獎。2013年獲得國家科技進步特等獎、具有獨創性的兩系法雜交稻育種也是源于光溫敏核不育水稻農墾58S的發現和利用。所以，一個新的種質可能導致一場大的變革，產生一個新的大成果。2014年媒體報道了耐鹽水稻海稻86，許多專家判斷可能是耐鹽育種的一個重要的有用資源[11]，如果能在水稻育種中有效利用其耐鹽性，使大片灘涂成功種植水稻，對人類的貢獻將無法估量。

2.3 要加強研究配套應用技術，保障成果的推廣應用

在我國現行的成果評獎體制中，成果的應用情況對成果的等級有很大的影響。對于水稻品種來說，在生產上的種植面積有至關重要的作用，而且在應用上不能出現大的諸如產量、抗病性等生產性問題。一直以來，許多育種人員將主要精力放在品種選育和審定上，而對適宜種植區域和應用于大面積生產的配套應用技術研究不夠重視，可能會導致品種沒有在最適合生長的地區推廣，推廣后也難免會出現這樣那樣的問題而阻礙應用的擴大。因此，要有前瞻性地研究一個品種的最適生長區、最適生長條件、最優栽培措施以及品種標準、技術規范等，才能為品種的擴大應用提供全面的技術保障。

2.4 要組織大聯合協作網

當今的學科分工越來越細，依靠一個人或少數幾個人的小團隊研發和推廣一個成果越來越困難，尤其是要形成有全國性重要影響的成果。我國20世紀70年代發現水稻野敗材料后就組織全國協作，終于由江西、福建等省的協作組轉育成優良的不育系、組合等，使雜交稻迅速大面積生產應用成功，雜交秈稻育種和推廣的全國大協作形成了國家發明特等獎。兩系雜交稻的育種和應用也是全國協作組20多年取得的重大成果，由湖北發現并提供光溫敏核不育材料，由湖南雜交水稻研究中心袁隆平牽頭，組織了包括江蘇省農業科學院等多個單位組成的全國攻關協作組，經過20多年的協同攻關，最后形成國家科技進步特等獎。兩優培九也是協作攻關的成果。不育系是引用的主持單位育成的低溫敏不育系。組合形成后，袁隆平院士和主持單位大力示范推廣協作組的成果[12]，協作組各參加單位也積極在各自生態區域引種、示范、推廣。以至于在南方各省、市迅速大面積推廣應用，擴大了品種的影響，也形成了重大的成果，對水稻生產作出了重大貢獻。

所以，只有組織眾多協作單位和科技人員協同攻關，才能創造出重大成果，也能讓成果最大化地服務于農業生產。

2.5 注重知識產權的研制和申請保護

對品種類成果而言，品種權、專利和論文均為知識產權范疇?？v觀兩優培九成果的形成過程，早在品種審定前就申請了制種方法專利，后來又獲得我國第一批植物品種權；制定了多項國家標準或地方標準和技術規程；在《中國農業科學》《中國水稻科學》《作物學報》《雜交水稻》等國內水稻方面的權威刊物，圍繞兩優培九的生物學特性、生理特性、制種技術方法、栽培技術方法、趨利避害技術等方面發表了系統性的論文，為重大成果的獲得提供了知識產權方面的支撐。近年來，對知識產權日益重視，也成為一些大成果的重要組成要素。尤其是技術發明獎類，對創新性專利、技術標準，以至于應用理論的闡述都很注重。因此，培育成果的過程中要注重知識產權的研究和積累。

參考文獻：

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[2]鄒江石，呂川根. 水稻超高產育種的實踐與思考[J]. 作物學報，2005，31（2）：254-258.

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[7]鄒江石，呂川根，姚克敏，等. 兩系法雜交稻安全制種的低溫防御灌水理論與技術[J]. 中國農業科學，2005，38（9）：1780-1786.

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[12]全永明. 超級雜交稻先鋒組合兩優培九的示范與推廣概述[J]. 雜交水稻，2005，20（3）：1-5.