稻田金黄，承载着丰收的喜悦。风吹过稻田，就会想起他，杂交水稻之父袁隆平。
一“知识是基础，灵感是思想火花”
1953年，从西南农学院毕业后，袁隆平被分配到湖南安江农校工作。那时候，由于国家粮食短缺，年轻的袁隆平转向了国家最需要的水稻育种研究。
因为水稻是一种自花授粉的作物，所以当时的权威理论认为，“尽管杂种一代有优势，但要实现难度很大”。1961年一次偶然的发现，让袁隆平对实现水稻的杂种优势利用充满了希望。
那时，袁隆平在一块早稻试验田发现了一株“鹤立鸡群”的稻株，它的稻穗又大又多，籽粒饱满，于是他专门等它成熟，收了种子在第二年种下，结果子代长得参差不齐，远不及当初那株“鹤立鸡群”的水稻。
按遗传定律来讲，自然界中自花授粉的植物，除了个别发生了基因变异，子代都和亲代具有相同的性状。但是这株水稻的子代和亲代产生如此大的差异，明显是发生了性状分离，这说明这是一株天然的“杂交稻”。这让袁隆平看到了利用水稻杂种优势的希望。
从袁隆平发现的这株“天然杂交稻”的后代就能看出，杂交稻当代会显示出强大的杂种优势，但子代的表现不尽如人意。所以，想要利用水稻的杂种优势，就必须每年进行杂交制种。
早期科学家实现水稻杂交，就是用人工手段给水稻做“变性手术”：去掉水稻的雄蕊。但想要在大面积稻田中对着数不胜数的水稻植株进行海量的人工去雄工作，这显然无法满足大量生产推广的要求。
日本学者也早就发现了野生不育系，并育成了“三系法”杂交水稻。但是由于优势不强，他们的研究成果没有实际使用，所以也没有引起大的轰动。
所谓的“三系法”杂交技术，是一种通过不育系、恢复系和保持系三系杂交进行育种的方法。
水稻的一朵花中同时存在正常的雌性和雄性器官。不育系的植株雄蕊不正常但雌蕊正常，只能和其他正常的水稻花粉授粉进行杂交；恢复系雌蕊和雄性雄蕊都正常，可用来给不育系授粉产生杂交稻，还可自花授粉进行恢复系繁殖；保持系顾名思义，因为不育系没有繁殖能力，所以需要借用保持系的花粉来产生不育系的后代。
具体的育种过程可以简单概括为三大部分，一是不育系与恢复系杂交产生具有杂种优势的后代，用来大面积生产。二是保持系与不育系杂交，继续产生新的不育系。三是恢复系和保持系通过自花授粉进行繁殖。
袁隆平经过大量的研究和总结，提出了想要通过“三系法”培育杂交水稻，“要利用水稻的杂种优势，首推利用水稻的雄性不孕性”的设想。于是他花了两年的时间，在炎炎夏日、头顶着似火骄阳，行走在安江农校附近的茫茫稻海之中，一垄垄、一排排、一穗穗，大海捞针般在稻穗中寻找着，终于找到了6株雄性不育植株，经过不断探索和试验，写出了一篇重量级论文——《水稻的雄性不孕性》。
此后，他与学生李必湖、尹华奇成立“三人科研小组”，开始了水稻雄性不孕选育计划。终于在1970年，他们在海南发现的一株花粉败育的野生稻，为杂交水稻研究打开了突破口。袁隆平给它取名为“野败”。
1973年，杂交水稻“三系”配套终于成功了，袁隆平和同事们成功育成具有根系发达、穗大粒多等优点的强优势杂交水稻。这是世界上首次育成强优势杂交水稻。
三系法的设计虽然很巧妙，但是多了一步不育系与保持系杂交进行不育系繁殖的环节，这使育种周期加长了。于是袁隆平又开始研究难度更大的两系法杂交技术。
两系法就是延续三系法，将雄性不育系一系两用，因为两系法的雄性不育系有一个特点，在夏季高温长日照条件下表现为雄性不育，所以可以作为不育系与恢复系父本杂交获得用于大田生产的杂交种；而在秋季低温短日照条件下它却是可育的，可用作保持系自交繁殖。
1995年，两系法杂交水稻研究取得突破性进展，大面积推广。这是中国独创的育种方法。
但需要提出的是，虽然两系法育种简化了三系法的操作程序和难度，但是由于对光照和温度环境条件有严格的要求，对天气的依赖性强，所以稳定性不高。
近年来，我国育种技术不断推陈出新，与分子生物学、遗传学融合不断加深，逐渐从传统育种向高效、精准、定向的分子设计育种转变。
二“禾下乘凉”不再是梦
2019年6月，湖南杂交水稻研究中心挂出了袁隆平院士亲笔签名的《科研任务告示》，其中提出的新的三大目标之一，就是冲刺“禾下乘凉梦”，继续巩固每公顷18吨产量的目标。
这个梦，如今实现了一半。2021年9月，长沙县隆平稻作公园的试验田里，由袁隆平团队与中国科学院夏新界研究员团队研发的“巨型稻”已结出了饱满的稻穗，平均每株水稻植株高达1.8米左右。袁隆平院士曾表示：“这是一种非常好的新种质材料，具有很高的生物量。”
另一个目标，就是研究出能够适应盐碱地环境的杂交“海水稻”。
“我们国家有十几亿亩的盐碱地，其中能够种水稻的、有水淹的盐碱地将近2亿亩，如果海水稻研究成功了，可以给国家至少增加1亿亩耕地，我们按最低产量算，亩产300公斤，1亿亩就是300亿公斤，300亿是个什么概念呢？相当于湖南省全年粮食总产量，多养活1亿人口。”
2020年，袁隆平团队在十地启动“海水稻”万亩片种植示范，10万亩“海水稻”平均亩产稳定超过400公斤。
“21世纪谁将养活中国？”这是二十世纪九十年代美国经济学家莱斯特·布朗提出的疑问。当时的西方学者普遍认为，新中国成立前的历代政府都没有解决中国人的吃饭问题，未来，以全球的粮食生产也难以满足中国巨大的需求。
近三十年后的今天，数据给出了答案，中国人自己养活中国！
据最新数据显示，截至2020年，我国粮食产量连续六年居世界第一，水稻、小麦自给率保持在100%。特别是在《世界粮食安全和营养状况》指出新冠肺炎疫情会对全球粮食安全产生影响的情况下，杂交水稻在解决世界粮食问题中起到的至关重要的作用，显得尤为突出。
袁隆平院士一直说他有两个梦，一个是“禾下乘凉梦”,一个是“杂交水稻覆盖全球梦”。如今“禾下乘凉梦”近在咫尺，“杂交水稻覆盖全球梦”也早在二十世纪八十年代就迈开了它的全球征程，已经推广种植和引进试种到四十多个国家和地区。这个梦想，将由我们见证。
虽然这位老人已然与世长辞，但在浩瀚的宇宙中，仍闪耀着一颗以他的名字命名的小行星，星光璀璨，永垂不朽。
来源：中国科学院北京天文台
创作团队：中国科学技术馆新媒体团队
科学性支持：中国水稻研究所
本文来自：中国数字科技馆
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