袁隆平院士生前念念不忘的有两个梦想:

一是禾下乘凉梦。水稻长得像高粱那么高,稻谷像花生米那么大,代表的是极高的产量。

二是杂交水稻覆盖全球梦。中国的水稻良种输出到全球各国,既是胸怀世界的博爱,也是科技报国的情怀。

为这两个梦想,袁隆平院士奋斗了一生,但仍在追梦路上。现在袁老逝世了,这两个梦想还有机会实现吗?今天先说第一个梦想。

从广场矮到青纱帐

首先是一个和大多数人直觉相违背的小知识:

水稻并非越高大越好,反而是矮壮型的更受农民欢迎。

原因说来也简单。水稻是禾本科植物,说得粗暴点就是一种草,所谓风吹草动,成熟的稻子会谦虚地低下头,也很可能被风吹断了腰。

长得越高的水稻受风面越大,越容易被吹倒伏,而在收获期倒伏,很可能直接导致一半以上的产量损失。

野生稻倒是可以长得比人还高,因为水稻从繁衍的角度来说并不介意倒伏,反而是倒在哪里就在哪里发芽生根。但人类从收获籽粒的需求来看,就非常渴望有抗倒伏的品种。古代种植的水稻大都是弱不禁风的“瘦高个儿“,所以平均产量一直上不来。

丁颖、黄耀祥等育种家们花了几代人的时间才培育出矮秆水稻来,大幅减少了水稻倒伏损失,提高了水稻的实际收获产量,被誉为一次”绿色革命“。第一个大规模推广的半矮秆水稻品种叫”广场矮“,那时候还没有水稻杂交育种技术呢。

一米左右的矮秆水稻肯定是不可能禾下乘凉的,如果能长到高粱那么高就真的可行了。有些城市长大的朋友可能对高粱的高度没有概念,那你至少该听说过“青纱帐“这个词吧?

在北方地区,成片高大的高粱、玉米等作物被称作青纱帐,高度可以达到2米以上,足够藏住一位成年人。你要是在青纱帐里铺个野餐垫子,还真是可以禾下乘凉。

一条科幻但有可能实现的路

当前普遍种植的矮秆水稻是不可能禾下乘凉的,培育到青纱帐那么高又不抗倒伏,袁隆平院士育种一生,当然不可能犯这样的低级错误。

他所梦想的水稻像高粱那么高,是另一条充满科幻色彩但的确有机会实现的育种路径。

这条路叫碳四水稻。

你别看现在什么超级稻的名字听起来很厉害,单从光合作用生产淀粉这个层面去考察的话,水稻和玉米比起来就是个渣渣。

水稻的单产纪录一直由袁隆平团队保持着,目前在亩产1200公斤以下。与之相比,中国玉米最高产量可以达到1663公斤/亩,而全球玉米最高亩产纪录曾达到过2576公斤/亩,是水稻产量的两倍还多。

当然,并不是因为水稻育种家没有玉米育种家厉害,更不是因为袁隆平院士不够努力,水稻产量赶不上玉米是因为天生的劣势。

这里的区别详细解释起来有点复杂,我尽量简化。

我们都知道,植物可以通过光合作用把空气中的二氧化碳固定下来,转化成果糖、蔗糖、淀粉等高能量的碳水化合物。水稻和玉米就是人类从众多野草中筛选出来的生产淀粉的能力最强的几种农作物。

但是呢,水稻和玉米用来把二氧化碳原料加工成淀粉的“生产线“是不同的。

水稻的那条生产线叫C3(碳三)生产线,而玉米的那条叫C4(碳四)生产线,虽然不是从C3升级而来,但却是实打实更高效率、更高产能的生产线。

反映到现实中,就是同样的阳光和土地,玉米的亩产潜力比水稻要高出一大截。

有同学说了,让我天天吃玉米可受不了,还是得吃米饭,那能不能把玉米的这条C4生产线搬到水稻里,让大米的产量也跟玉米一样高呢?

好主意啊!袁隆平院士也是这么想的。

可惜,这条路走起来可不是一般的难,袁隆平院士那么厉害,他手下的团队全球第一,目前也还在努力之中,距离成功还有挺远的距离。

禾下乘凉难在技术,也难在政策

把水稻从C3植物转变为C4植物,可不是靠现有的杂交或者太空育种之类的方法能实现的。

杂交育种厉害的地方在于把父本和母本的优势集中到后代身上,高产但是不好吃的稻米品种和产量低但是味道很好的品种杂交,有机会获得高产又好吃的品种。但C4的生产线在任何水稻品种里都不存在,杂交也做不到无中生有啊。

而太空育种或者辐射诱变育种通常只能一次改变一个基因性状,而C3到C4需要更换的基因可不是一个两个,而是一大串。

那就没有办法了吗?袁隆平院士的梦想还有可能实现吗?

有的,这种办法叫分子育种。

用分子标记辅助育种、转基因、基因编辑等分子生物学方法,来改造水稻的基因,提高育种的效率,统称为分子育种,是当前育种技术的最前沿。用这套方法,有可能把水稻的C3生产线逐步变成C4生产线,让水稻像玉米那么高产,像高粱那样能遮荫。

但是呢,虽然我国科学家已经牵头完成了水稻的全基因组测序,知道水稻约有5万个基因,但具体每个基因有什么作用,不同基因之间怎么协同作用,还是不够清楚的。

农业育种的进步有赖于分子生物学基础研究的进展。在这方面,没有智子的锁死,我们总有一天能取得突破。

然而另一边,在政策层面就很不乐观了。以崔永元为代表的国内和国际反转基因团体一直致力于阻挠分子生物学在农业育种中的应用,尤其是在主粮的应用。理由当然是莫须有的“可能不安全“或者”外国势力的阴谋“。

之前做“连吃100天转基因食品“科普行动的时候,我亲身感受过那汹涌而来的恶意。可以想象,要是袁隆平院士生前用转基因或基因编辑技术实现了禾下乘凉梦,会面临怎样的舆论反扑。

这可能也算是另一种形式的技术锁死吧。

可是朋友们,你们真的相信袁隆平院士会去开发一种毒害中国人的水稻品种吗?你们真的相信袁隆平院士会被孟山都或者什么共济会收买来让中国人断子绝孙吗?我……

唉,总之,袁隆平的禾下乘凉梦理论是可行的。但想要想实现这个梦想,既需要攻克技术上的难关,也需要摆脱舆论和政策的困境。

祝福我们这一代有生之年能有幸见证袁老梦想成真吧。

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