中国科学院向全世界宣布！杂交水稻技术再度突破，百年难题被破解

文 编辑 | 俊

前言

不知道大家有没有想过，为什么高产的杂交水稻，农户每年都必须重新购买新种子？明明田里收获满满，自留种子第二年产量就断崖式下跌。

这个困扰全球农业百年的难题，我们中国科研团队，历经十多年埋头攻坚，拿出了“一系1号”这把钥匙。

袁隆平院士四十多年前畅想的一系法梦想，终于照进现实，这到底会给全世界粮食格局带来多大的震动？

困扰人类百年难题

我常常会和身边务农的朋友聊天，听得最多的一个痛点，就是杂交水稻的种子成本。

很多人以为，庄稼收了粮食，挑一部分饱满的留作来年种子是天经地义的事，但是这套办法，放在传统杂交水稻身上完全行不通。

这就是杂交育种里的“杂种优势”悖论，第一代杂交水稻能够汇聚双亲优良基因，抗病、增产，可一旦自行留种，下一代基因就会发生分离，高矮不齐、减产严重，产量直接大打折扣。

回顾杂交水稻的发展史，袁隆平院士当年规划了三步走路线，三系法，两系法，终极目标就是一系法。

三系法需要保持系、不育系、恢复系三套系统配合，育种流程繁琐，制种工作量巨大；后续两系法简化了配套流程，依靠光照和温度调控育性，大幅降低了制种难度，这也是过去几十年我们大规模推广的技术。

可不管是三系还是两系，都逃不开同一个短板：每年都要专门开辟制种田，人工杂交培育新种子，农户绝对不能自留种子。

放眼全球，这不仅仅是中国农民的难题，更是全世界育种界的天花板难题。

海外种业巨头靠着杂交种子的特性，牢牢把控种子市场，农民每年耕种，都必须采购全新种子。

一旦放弃购买自留种，就会面临减产绝收的风险。

无数国家的育种团队，耗费数十年尝试攻克无融合生殖，想让杂交水稻实现代代保留高产性状，却屡屡失败。

很多科研人员甚至断言，想要让杂交水稻稳定克隆留种，在自然界几乎不可能实现。

就是在这样的背景之下，袁隆平院士在四十多年前提出了宏大构想，未来一定要实现一系法杂交水稻。

简单来讲，就是培育出可以稳定自我克隆的杂交稻，收获之后，农户留下一部分稻谷，第二年直接下地播种，高产的优良性状不会消失。

这个目标，在当年听起来如同天方夜谭，但是我们国内的科研团队，接过了这份沉甸甸的接力棒，从此开启了漫长的攻关之路。

科研从来都不是一蹴而就，最开始研究无融合生殖的时候，团队曾经做出过杂交稻克隆种子，但早期克隆效率仅仅只有5%，绝大多数种子依旧会发生性状分离，结实率也严重下滑，完全达不到大田种植的标准。

无数次基因筛选，成千上万次田间试验，年复一年泡在试验田里，风吹日晒，就是为了寻找能让水稻实现“开有性之花，结无性之果”的关键密码。

这条路一走就是十多年，无数人在质疑声中坚守，谁都不知道终点究竟在哪里。

一系1号横空出世

当科研团队挖掘出水稻内源“华胥”基因，构建起Fix8无融合生殖体系，“一系1号”终于培育成功的时候，整个国内水稻育种圈都为之振奋。

很多人看不懂专业术语，我用大白话解释：一系1号开出正常的稻花，完成授粉，但长出来的种子，胚芽直接复制母本的全部基因，不需要双亲基因重组。

也就是说，不管种多少代，它的基因都能稳定复刻，杂交稻高产的优势，完完整整保留下来。

实测数据更让人震撼，这个品种克隆效率稳定达到99%，同时结实率维持在正常水平。这个数字是什么概念？

意味着农户收割之后，只需要挑选饱满健康的稻谷留存，来年直接作为种子下地，不用每年花钱采购昂贵的杂交稻种子。

对于广大种粮农户来说，这直接砍掉了每年最大的一笔农业投入之一。

长期来看，种粮成本大幅下降，农民的种粮收益会实实在在提升。

大家千万别小看“可以自留种”这件事。

对于普通小农户，每年购买种子是一笔固定开支；对于大面积规模化种植的产区，种子采购的成本累积起来是一笔巨大开销。

一旦这项技术成熟落地推广，农户不再被种子供应束缚，不用担心种子涨价、供货短缺的问题。

放到全球视角来看，很多发展中国家粮食短缺，农户买不起高价良种，这项技术如果对外输出，能让高产水稻在全球更多地区落地生根。

当然我也要客观说明，很多人看到新闻就以为现在全国农田马上就能全部换上一系1号，这个想法其实有点操之过急。

目前“一系1号”属于实证性品种，只是实验室与小范围试验田取得突破，接下来还要在国内不同气候、不同水土条件的区域，持续开展多年多点区域试验。

南方高温多雨的稻田，北方温差大的种植区，盐碱土地，都要持续测试它的稳定性、抗病能力、抗倒伏能力。

育种从来不是实验室成功就能直接铺开，田间多年考验，是新品种走向大田必不可少的一关。

即便还没有全面推广，这项成果的里程碑意义，已经写进人类育种历史。

杂交水稻百年探索，三系法是第一次革命，两系法是第二次，而一系法，被业内认定为杂交水稻的第三次重大革命。

过去全世界无数顶尖团队苦苦追寻的目标，被我们中国科研团队率先实现稳定突破，把曾经遥不可及的梦想，变成了试验田里沉甸甸的稻穗。

筑牢中国粮食安全

很多人把一系1号的价值，仅仅局限在“农民不用年年买种子”，但在我看来，这项技术的深层价值，远比节省成本更加宏大，它直接关系到国家粮食安全，也给全球粮食危机提供中国方案。

民以食为天，粮食安全是一个国家最基础的底线，种业更是粮食安全的“芯片”。

过去很长一段时间，种业竞争日趋激烈，国外不少种业企业掌握大量作物育种专利。

而一系法杂交水稻，核心技术全部掌握在我们自己手里，从关键的“华胥”基因挖掘，到无融合生殖体系构建，整套技术拥有自主知识产权。

一旦后续品种通过全部试验、规模化落地，我们的水稻种业自主可控能力，会再上一个大台阶，从根源上避免水稻种子被外部卡脖子的风险。

放眼全球，如今气候变化加剧，极端天气频发，全球粮食供给一直紧绷，很多欠发达地区粮食生产压力巨大。

这些地方的农户收入微薄，无力持续高价购买杂交稻种子，很多高产良种很难落地推广。

而一系法水稻，一次种植，代代留种，不需要持续采购新种子。

未来经过持续优化之后，这项技术可以输出到全球粮食紧张的地区，帮助更多国家提升粮食产量，这就是属于中国的农业馈赠。

同时，这项育种突破，还打开了全新的育种思路。

无融合生殖这套技术框架，未来不仅仅可以用在水稻上，小麦、玉米等各类粮食作物，都有借鉴的可能性。

一旦这套技术拓展到其他主粮，整个全球粮食育种体系，都会迎来巨大变革。过去我们学习国外育种经验，如今我们的育种成果，为全世界开辟全新的技术方向。

当然，我们依旧需要保持理性，不能盲目吹捧。

现在的一系1号，还处在试验阶段，还有不少需要持续优化的地方。品种的稳产性、抗病虫害能力、不同地域适应性，都需要漫长的田间试验来验证。

从试验田走向千家万户的稻田，还要跨过审定、示范、配套种植技术普及等重重关卡。

科学发展要一步一步走，激动之余，我们也要尊重育种的客观规律。但毋庸置疑，我们已经拿到了通往未来的入场券，在这场关乎人类饭碗的竞赛中，我们走在了世界最前面。

结语

四十载夙愿，十多年攻坚，一系1号的诞生，是一代代水稻科研人接续追梦的成果。它破解了杂交水稻无法留种的百年难题，是杂交水稻育种史上划时代的飞跃。

虽然距离全国大面积推广还有一段路要走，但这项技术已经向世界证明，中国种业有底气、有能力不断突破。

手中有粮，心中不慌，禾下追梦的故事，还在继续书写。