科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球有近40亿人以水稻为生。而世界上最早的水稻种植正是在9000年前的中国长江流域。然而，随着中国第一个朝代——夏朝“小冰河期”的到来，全球气候迅速变冷，在中国发生4.2K事件之后，水稻种植技术迅速传播到了亚洲各地，直至非洲、欧洲和美洲大陆。可以说，正是4,2K事件解决了全球人民的温饱问题。
研究发现，其实在公元前2000年前的数千年里，水稻的种植区域主要局限在中国，且种植的水稻都是粳稻。
从水稻种植扩散的轨迹我们不难看出，不同地区种植水稻的时间也不相同，这间接证明了水稻其实发生了进化并且能够适应不同的生长环境。纽约大学基因组和系统生物学的研究人员们采用多学科的方法重建了水稻进化的历史，利用1400多种水稻品种（包括粳稻和籼稻）的全基因组序列，结合地理、考古学以及历史气候数据，对中国的水稻历史发展进行了重建并将研究结果发表在了《自然植物》期刊上。
随着4200年前（即夏朝时期）全球性降温事件的爆发（又称4.2K事件），从美索不达米亚到中国的人类文明发生连续崩溃，但更为深远的影响是粳稻种植开始向温带和热带传播并形成了适应相应气候的品种，其中新进化的温带品种在中国北部、韩国和日本传播，而热带品种则传播到东南亚地区。自此水稻种植技术开始传向世界，并不是中国独有的了。
纽约大学基因组学和系统生物学中心博士后Rafal M. Gutaker对此现象做了解释：我们所做的基因组数据以及古气候模型显示，4.2K事件发生的时间与温带地区生长粳稻的时间是相吻合的，这种突如其来的气候变化迫使包括农作物在内植物不得不适应新环境的变化，同时这一降温事件也很有可能导致水稻技术扩散到东南亚。
全球降温事件发生之后，热带粳稻品种继续呈现多样化发展趋势，也许是因为区域性的广泛交流以及东南亚地区商品和人口流动的原因，大约在2500-2000年前（秦汉）热带粳稻品种成功“登陆”东南亚诸岛。事实胜于雄辩，这些发现都得到了亚洲出土的水稻遗骸的数据支持。
这项研究证明了多学科研究的价值，通过基因组提供的数据，我们得到了一个水稻进化和发展轨迹的模型，考古学告诉我们水稻在何时何处出现，环境和气候模型为我们提供了模拟的生态环境变化。这项研究能够更加了解稻米的扩散以及相关的环境压力，对科学家研发水稻新品种有很大的帮助，以便人类应对诸如气候变化和极端热浪等环境挑战。
事实上，农业学家们很早就开始培育新的水稻品种，例如我国的袁隆平近年来一直致力于盐碱地水稻种植技术的发展。也正是得益于袁隆平对水稻的研究，中国水稻的产量能够成倍增加，让每一个人都能吃上饭、吃饱饭。如今随着科学技术的进步，相信这个目标将在全球范围内更好地实现！
责编/朱张航宇
参考文献：Global cooling event 4,200 years ago spurred rice's evolution, spread across Asia, Rafal Gutaker, New York University
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