这是在今年9月5号召开的中国第一届杂家水稻大会的部分演讲内容,最近整理成文发表在福布斯中文网。虽是外行,抛砖引玉。
一,历史
中国是水稻的故乡,据说在一万多多年以前,我们的先民就开始学会了种植水稻和不断改良水稻品种的技术。这也就是从神农时代开始,水稻就是中国的“五谷”,并成为中国古代社会到现代中国人的主粮了原因之一吧。因此,也便有了“湖广熟,天下足”的说法。
随着中国社会的稳定发展,特别是上世纪五六十年代人口爆发增长的高峰,社会需求与粮食供应的矛盾日益突出。然而,我国过去的水稻栽培和育种技术一直是沿着传统和循序渐进的路线进步的,沿此思路发展下去,解决所有中国人的吃饭问题显然是一个沉重的负担。这一情形直至袁隆平院士直至上世纪的六十年代的伟大的发现才得以彻底地得到改观。
从上世纪六十年代开始,袁隆平院士就从实践上发现和配套,并且从理论完善的三系杂交水稻的育种体系,并且成功地领导了中国水稻育种领域的革命。1972年袁隆平先生育成中国第一个大面积应用的水稻雄性不育系“二九南一号A”和相应的保持系“二九南一号B”,次年育成了第一个大面积推广的强优组合“南优二号”,并研究出整套制种技术。这一技术从上世纪七十年代开始在中国的南方水稻产区逐步推广和普及,为中国农业生产效率的的极大提升和粮食安全做出了巨大的贡献。不仅在很大程度上解决了中国人的吃饭问题,而且也被认为是解决下一个世纪世界性饥饿问题的法宝。国际上甚至把杂交稻当作中国的第五大发明,并誉为“第二次绿色革命”。
随着三系杂交水稻技术的进步,袁隆平先生于1986年提出杂交水稻育种分为“三系法品种间杂种优势利用、两系法亚种间杂种优势利用到一系法远缘杂种优势利用”的战略设想并从此开始了水稻两系杂交技术的探索和完善。终于在本世纪初,以温度敏感和感光敏感为主要技术路线的两系杂交水稻到成为杂交水稻产业的主流。虽然“两系杂交稻”在制种生产上还有些技术问题需要解决,制种的稳定性方面也还不如“三系杂交稻”稳定,但是,其育种方面的灵活性和广阔前景,以及在制种方面总体效率的提升,都显示了巨大的潜力。
二,发展
育种研发的进展仍然是当前杂交水稻产业发展的原动力之一。据个人观察,未来杂交水稻产业的发展大致会受到以下主要技术的影响:
1. “两系”杂交稻技术继续发展和成熟。它不仅在产量上比“三系杂交稻”和常规稻具有优势,而且在提升产品的品质和抗逆性方面也将更具有广阔的前景。目前“制约”两系杂交稻更快发展的主要瓶颈,制种技术的提高和稳定性的加强。随着“两系”杂交稻育种的深入研究,特别是对于温敏和光敏种质资源育性能力的不断提升,对于气候变化规律的深入掌握,以及田间生产技术的精细化管理,“两系杂交稻”生产的稳定性方面将会取得全面的突破,逐步成为市场上绝对的主流,并最终取代“三系杂交稻”;
2. 生物技术的进一步发展、成熟及其在农作物,包括水稻育种领域的广泛应用将成为必然。生物技术在农作物领域的应用主要在以下几个方面:分子标记辅助育种技术,单双倍体技术和转基因技术。通过生物技术的应用,不仅可以大大提升传统育种研发的效率,而且提升了研发的准确率、减少盲目性和重复浪费,大大丰富了传统的育种手段,使杂交水稻的产业发展水平迈向新的台阶。生物技术不是对于传统育种技术的取代,而是基于传统育种技术之上的价值的进一步提升。转基因育种不仅仅在抗逆方面大有作为,而且通过内源基因的转育和加强,未来在产量提升和品质改良方面前景广阔;
3. 随着生物技术的进一步发展和应用技术的深度开掘,杂交育种技术的必将进入一个崭新的时代。粳稻由于自身遗传特性的制约,杂交育种技术的发展多年来进展缓慢。通过发现、转育不育基因和恢复基因到不同的粳稻品系中,并获得有效和稳定的表达,就可以在粳稻之间和粳稻与籼稻之间实现广泛的杂交,而且在杂交一代的种子中并不含有转育的外源基因。这样就不但大大扩充了水稻育种资源和手段,而且也减少了公众对于转基因食品安全性的担忧。这对于全面提升中国杂交水稻的产量和品质,发展杂交水稻产业开辟了巨大的舞台。
三,展望
然而,杂交水稻产业的发展仅仅有育种技术发展是不充分的,它还将需要综合管理水品,产业链的完善和市场化的成熟来支撑。因此,根据本人预测,世界包括中国杂交水稻产业将沿着下列方向进一步发展和延伸:
第一, 市场化催生高品质育种和特色育种。中国过去由于要解决吃饭问题,水稻育种是以单纯追求产量为主要目标。随着市场化的发育和完善,人们生活水品的提高,高品质的育种和特用杂交水稻的育种将会逐渐成为未来杂交水稻育种和产业发展的主流。根据经济学规律,在解决了生存问题之后,人们会愿意对于食品的安全和生活品质的提升付出超额的成本。这也就是品质育种和特色育种为什么会成为杂交水稻产业未来发展的亮点和增值点的原因;
第二, 以高产、优质杂交稻品种为核心,与综合配套技术结合为一体的全面解决方案的推广和普及。杂交水稻的进一步发展发展不仅仅是产品和技术问题,它更是技术推广体系和服务体系的建设问题,因为它必须解决的是在各种复杂土壤、气候、栽培、技术和管理条件下农民增产增收的问题。世界主要水稻种植区域内都是以小农户为主体的分散式农业。随着各国工业化和城市化发展,以及农村劳动力不断向城镇的转移,优质劳动力和“技术型农民”就逐渐会成为农业生产的“稀缺资源”,因此,提供综合、轻简、套餐式的整体解决方案和深度服务就成为杂交水稻产业未来发展的重点;
第三, 产业化的完善。目前世界主要水稻生产国家的经济都不够发达,产业化发育程度低。这就需要这些国家在大力发展杂交水稻育种技术的同时,推进水稻产业集约化的发展,提升产业生产效率和资源利用率,并以此为基础上推进从研发到生产和营销领域各个环节的现代化。只有在现代化的基础上,才能够真正实现从基础研发到一体化育种体系,从规模化田间生产到现代化后期加工,从普及化的技术推广到规范化售后服务的“一条龙”式的产业化;
第四, 杂交水稻技术在全世界的推广和普及,还需要打破传统观念、贸易壁垒和政治隔阂。只有这样,这一现代历史上最伟大的发现之一才能够真正为全人类造福,也才能够在全世界科学界和产业界的共同努力下,把这一技术和产业推向更高的高峰。