
隨著技術的進步,復活猛犸象可能成為現實。那么,我們是否可以利用基因的秘密,讓更多的動植物為我們所用?中國的科學家們通過自己的努力,創造了一個又一個奇跡……
它是現代生物技術的重大成就,有些人把它稱為“東方魔稻”,甚至在國際上,被譽為繼我國古代四大發明之后的“第五大發明”,它就是“雜交水稻”。而提起雜交水稻,就不得不想起這位被人們親切地稱為“袁爺爺”的老人——我國“雜交水稻之父”袁隆平。
神奇的水稻新品種
“雜交水稻”,顧名思義就是經過雜交后產出的水稻,從科學意義上來講,就是選用兩個在遺傳上有一定差異、性狀優良又能互補的水稻品種進行雜交,并生產出具有雜種優勢的新一代雜交種。
對于擁有14億人的中國來說,雜交水稻意義十分重大。與普通水稻相比,雜交水稻的產量一般會高一些,因此雜交水稻在很大的程度上,解決了中國人吃飯的問題,對于解決世界性的饑餓問題也有一定的幫助,它的研制成功,為世界性問題的解決提供了中國智慧和中國經驗。同時,雜交水稻的出現,在提高水稻的產量的同時也產生了更多的經濟價值,對于推動社會的發展與國民經濟的發展有很大助益。
現在提起雜交水稻,大家可能都認為稀松平常,但它從無到有的過程卻是漫長而又艱辛的。而要說起雜交水稻的研制培育過程,那就必須講講“雜交水稻之父”袁隆平的故事。
偉大的“雜交水稻之父”
2021年5月22日,袁隆平與世長辭,人們稱他是“國之脊梁”“國士無雙”——他一生只為一件事,在他心中,這件事值得他為之奮斗終生。
1930年,袁隆平出生于北平(今北京),在那個動蕩的年代,他隨父母遷居多處,北平、天津、江西九江、江西贛州、湖北漢口、重慶等地都有他學習成長的足跡。1953年,袁隆平從西南農學院(現西南大學)農學系畢業,他服從全國統一分配,到湖南省懷化地區的安江農校任教,成了一名教師。深入田間的袁隆平深刻意識到受限于時間和地理環境的糧食種植現狀,他立志要在農業上做出一番事業。
1960年,袁隆平在安江農校試驗田中意外發現一株特殊性狀的水稻,這引起了他的好奇,他利用該株水稻試種。1961年春天,他把這株變異株的種子播種到創業試驗田里,結果證明了這就是“天然雜交稻”。1964年,他在試驗稻田中找到一株“天然雄性不育株”,經人工授粉,結出了數百粒第一代雄性不育株種子。緊接著,袁隆平又在14 000多個稻穗中逐穗檢查到6株不育株,并在此后兩年的播種中,共有4株成功繁殖了1-2代。他的研究徹底推翻由傳統經典理論米丘林、李森科的“無性雜交”學說,并推論水稻亦有雜交優勢——通過培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復系的三系法途徑來培育雜交水稻,可以大幅度提高水稻產量。
接下來的幾十年中,袁隆平和他的團隊在各地奔波,不斷選種、培育,試驗田里總能看到他清瘦的身影在穿梭忙碌。終于,團隊在1974年育成第一個雜交水稻強優組合——南優2號,1975年研制成功的雜交水稻種植技術,為大面積推廣雜交水稻奠定了基礎。不過,階段性的成功并沒有讓袁隆平停下腳步,他不忘初心,繼續帶領團隊攻克了一個又一個難關。
因為突出的成就和貢獻,袁隆平獲得了一系列的榮譽:1991年,他受聘聯合國糧農組織國際首席顧問,1995年,他被選為中國工程院院士,2019年,他被授予“共和國勛章”。但在這些榮譽背后,他仍然是那個忙碌在田間地頭的“一介農夫”,在生命的最后時刻,依然心系那片稻田……
這位一輩子躬身在農田里的科學家,曾經感動過許多人。感動中國2004年度人物給他的頒獎詞,在現在看來仍然恰如其分:
他是一位真正的耕耘者。當他還是一個鄉村教師的時候,已經具有顛覆世界權威的膽識,當他名滿天下的時候,卻仍然只是專注于田疇(chou)。淡泊名利,一介農夫,播撒智慧,收獲富足。他畢生的夢想,就是讓所有人遠離饑餓。喜看稻菽千重浪,最是風流袁隆平。
如今,這位老人永遠地離開了我們,但他的故事和精神卻永遠激勵著人們不負韶華、踔(chuo)厲奮發。
(作者王芬,系原甘肅省農業機械化學校教師)
屠呦呦與青蒿素的故事
“科學前進的腳步是無止境的,人類在科學探索的道路上只有里程碑,沒有終點站,每一項重大的發現或突破都是邁向下一個未知的新起點”,正如屠呦呦所說。她在心無旁騖、勇于探索的道路中,在最具破壞性的寄生蟲疾病防治方面作出了革命性的貢獻,獲得了2015年度諾貝爾生理學或醫學獎,成為首獲科學類諾貝爾獎的中國本土科學家。
抗瘧神藥青蒿素
青蒿素是中國中醫科學院中藥研究所屠呦呦科研組1972年從中藥青蒿中分離得到的抗瘧有效單體化合物,化學物質登記號是63968-64-9。青蒿素因來源于中藥青蒿而得名,由中藥研究所首先命名。
在中華人民共和國成立之前,瘧疾在我國部分地區流行猖獗,病死率很高。20世紀70年代初,我國年發瘧疾人數仍有2 400多萬。青蒿素類藥物自面世以來一直在我國發揮著挽救瘧疾患者生命的作用。
屠呦呦的成長之路
“呦呦鹿鳴,食野之蒿”(出自《詩經》,朱熹注:蒿者,即青蒿也)。父親就是用《詩經》這句詩文中的“呦呦”二字,為自己的女兒取了個名,這就是屠呦呦的名字來源。
1955年大學畢業后,屠呦呦被分配到正在籌建中的衛生部中醫研究院(現中國中醫科學院,以下簡稱中醫科學院)中藥研究所,從事生藥和炮制研究。1959-1962年間,她脫產參加了中醫科學院第三期“西醫離職學習中醫班”。兩年多的學習也為她后來從事中醫藥研究打下了堅實的基礎。1965年起,屠呦呦轉而從事植物化學研究,后被任命為中醫科學院“523”項目“抗瘧中草藥研究”科研組組長,從此開始了多年從事中藥和中西藥結合研究工作。
青蒿治療瘧疾始于公元340年間的東晉葛洪《肘后備急方》。以后,宋《圣濟總錄》、明《普濟方》等均有以“青蒿湯”“青蒿丸”“青蒿散”截瘧的記載。其中,《肘后備急方》治寒熱諸瘧方第十六記載“用青蒿一握,水二升漬,絞取汁,盡服之”,這段記述給了屠呦呦重大的啟迪。
她改變了提取方法,對一些重點關注的藥物還設計了多個方案,終于在第191次實驗中,低溫處理所取得的青蒿提取物,對鼠瘧原蟲獲得了抑制率達到95%-100%的顯著作用。重復實驗的結果一致。時至1971年,科研組終于掌握了青蒿抗瘧的本質。經過了漫長的試錯之路,1972年,屠呦呦引領研發團隊發現了青蒿素。為了這個罕見的成就,屠呦呦不知疲倦地工作了四十多年。她在期間體現的“勤求古訓,精研典籍”“獨立思考,勇于探索”“胸懷全局,大膽質疑”和“執著堅定,心無旁騖”的精神,非常值得我們欽佩和學習。
2015年10月,屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎,這是中國本土科學家多年來自然科學“零諾獎”的突破。
(作者王滿元,系首都醫科大學教授)