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馮樹英:麥田里的心靈守望

2017-12-29 00:00:00
科學導報 2017年34期

(上接A1版)“也曾想過放棄,但我知道科研不是吹泡泡,從思想萌芽,到探索發展,再到取得突破,只有經過長期艱苦奮斗,才有最終成功的可能。”馮樹英感嘆道。

攻克世界難題

“三系雜交小麥”困擾世界60年,全球無數頂尖級科研機構久攻不克,最終也都黯然放棄。然而,這個被稱為農業“哥德巴赫猜想”的難題,竟被馮樹英所攻克。

馮樹英堅持40余年自主創新,攻克三系雜交小麥世界難題,創制出具有中國自主知識產權的“F型小麥雄性不育系”,并選育出增產達15%以上的F型雜交小麥。一舉超過美國的T型小麥不育系,達到國際領先水平,為大面積推廣雜交小麥鋪平了道路。

雜交小麥同雜交水稻一樣,是提高糧食單產、保障國家糧食安全的重大核心技術。世界小麥總面積為33億畝(水稻22億畝),我國是世界最大的小麥生產國和消費國。截至2015年底,全國小麥種植面積為3.8億畝左右,雜交小麥品種的增產率可達到15%左右,因此雜交小麥研究是世界主要科研攻關項目。據專家測算,當全國雜交小麥推廣到2億畝時,每年可增產小麥150多億公斤,增收300多億元,相當于增加1億人的口糧,節約4000萬畝耕地。

但是,雜交小麥研究的難度極大。

普通小麥為6倍體植物,其遺傳機理遠比水稻、高粱、玉米、棉花、油菜等2倍體或4倍體植物復雜,普通小麥所含基因總數是水稻的40倍,是人類的5.5倍。世界雜交小麥的研究已70多年,投入了大量人力和財力,但一直沒有實現大面積生產。

馮樹英從1972年開始研究雜交小麥,歷經34年自主創新研究,于2006年育成F型小麥雄性不育系(FA)和保持系(FB),實現了“三系配套”。并且測配出恢復度達95%左右、增產幅度達15%的雜交組合,一舉突破了美國T型小麥不育系難恢復的世界性難題。FA和FB于2007年通過山西省科技成果鑒定,確定為世界先進水平;2010年獲國家發明專利;2011年經國家農業部首次啟動保密程序審查后授予植物新品種保護權,獲得了我國自主知識產權;2013年8月獲山西省科學技術二等獎;2013年5月16日,袁隆平院士帶領專家組專程考察F型雜交小麥,給予了充分肯定,他評價說:“雜交小麥的成功將使中國又一次攀登到世界高峰!”

成功在于創新

據馮樹英回憶,他是從1977年才開始實實在在地投入到雜交小麥研究工作中的,他先后嘗試測配了幾十種當地的品種,都沒能成功。當時世界上最先進的雜交小麥研究就是美國科學家們進行的T型小麥不育系研究,馮樹英在對T型不育系堅持了8年時間的研究之后,敏銳地意識到,也許問題不是出在測配品種上,而是T型小麥不育系本身有遺傳缺陷。要取得雜交小麥研究新突破,必須走別人沒有走過的路。這個質疑太過大膽,馮樹英寫信向多位老專家請教,未得到積極回應。但執著的他還是開啟了研究的新方向。

馮樹英說:“科技創新的關鍵是思維創新,在前行的路上唯有創新是無阻的,要敢于打破原有固定思維,敢于對T型小麥說‘不’。”

正確的思維方式是科技工作者的靈魂。馮樹英從育種理論入手,力求突破。一直以來,雜交小麥研究重點都集中在不育性上,可從哲學上講,不育性與可育性是矛盾的兩方面,是可以相互轉化的。他想,也許解開了可育性的秘密,不育性的難題也就迎刃而解了。果真如此,他的辯證思維成為攻關的先導,前行的道路打通了。如今,他的這一思維被確定為“育性轉換原理”。

接著,馮樹英又向育種方法深入。以往,三系配套的小麥不育系全是通過遠緣雜交獲得的,他卻要嘗試近緣雜交法,這被業界認為是“天方夜譚”。但馮樹英認為,質疑是研究之始,但超越更是成功之本。結果,他大膽地一試,竟試出一個生物育種的奇跡。

在試驗中,育種材料的選擇也起著決定性作用。馮樹英發現,一些半不育品種,都是由全可育材料變異來的。“那全可育株一定有其不育性的恢復基因,就如一把鑰匙開一把鎖。”于是,他將這些半不育材料雜交,創造性育出了既全不育又可全恢復的F型雄性小麥不育系,一舉攻克了世界難題!

2012年,科技部將F型雜交小麥研究課題列入國家863計劃(即國家高技術研究發展計劃);2013年,又升級為國家科技支撐計劃,成為國家“十二五”科技支撐計劃生物種業類四大項目之一,也是山西省唯一入選的項目。2016年,“F型不育系選育及組合配制與示范”研究項目繼續列入“十三五”國家重點研發計劃,而運城市藍紅雜交小麥研究中心也成為全國唯一一家入選國家雜交小麥研究團隊的民營科研單位。

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