一粒种子的“持久战”

 

■本报记者 冯丽妃

1956年，中国科学院的14名青年背起行囊离开北京，踏上前往陕西的列车。

火车开动后，有同行者惊讶地问一位戴眼镜的瘦高个儿青年：“背包里怎么带了这么多草根？”他回答说：“西北可能需要。”

这些青年是为了响应国家“支援大西北”号召而奔赴陕西杨凌的，他们将成为新成立的中国科学院西北农业生物研究所（后更名为中国科学院水利部水土保持研究所，以下简称水保所）的生力军。

其中，背草根的青年来自中国科学院遗传选种实验馆（中国科学院遗传与发育生物学研究所前身，以下简称遗传发育所），名叫李振声。当时的他不会料到，书包里的这些草根，经过他长达25年的漫长研究，会孕育出第一粒抗病、高产的远缘杂交小麦“小偃6号”，有效遏制了条锈病蔓延，开启了我国小麦远缘杂交育种的新纪元。

1 为了让老百姓吃饱饭

1956年，新中国成立初期，我国人均粮食产量约306公斤，远低于人均400公斤的国际粮食安全线。让人民群众吃饱饭，成为国计民生的头等大事。

当时，小麦条锈病在我国黄河流域肆虐，一年便能导致小麦减产超百亿斤，相当于当时我国粮食总产量的二十分之一，让本就饿肚子的中国人更是雪上加霜。周恩来总理提出，要像对付人类疾病一样来抓小麦条锈病防控工作。

小麦条锈病危害巨大，其病菌夏孢子堆成熟破裂后散发出大量铁锈色的夏孢子，在空气作用下几天内就可蔓延至整个地块。小麦一旦染病，严重时会减产30%到50%，甚至绝产。

更棘手的是，利用普遍采用的育种方法，将外来抗病小麦与本地小麦杂交，培育抗病新品种需要8年左右。而小麦条锈病对这种“近亲繁殖”的新品种产生适应性变异、让其失去抗性平均只要5年半。

李振声来到关中平原，看着一片片延伸到天边的小麦田，体会到小麦条锈病的可怕。“穿条黑裤子在麦地里走一趟，裤子就会变成黄色，有的农民就在地头哭。”

如何才能补救育种速度赶不上病菌变异速度的致命缺陷？李振声苦苦思索破解之道。

出生于山东淄博农村的李振声，少年时经历过贫困和饥荒。连年旱灾，村里的榆树叶和树皮都被吃光了，葱根蒜皮也被当作食物。这让他深知粮食的宝贵。

高中二年级时，李振声为减轻家里的负担，辍学到济南找工作。那时，山东农学院一则招生启事中的“免费食宿”吸引了他的注意。他试考成功，从此走上小麦育种道路。

毕业后，李振声被分配到中国科学院遗传选种实验馆。进入中国科学院，他在惊喜之余也有一丝遗憾：想做遗传育种研究的他被分到了栽培组，与各种牧草打起了交道。那时的李振声不会想到，这个看似与小麦育种无关的工作，会让他开辟出一个小麦遗传育种的新领域。

看着从北京带来的草根，李振声产生了一个大胆的设想：能不能通过将牧草与小麦杂交，培育出一个抗病性强的小麦品种呢？

“小麦经过了数千年的人工栽培，就像温室里的花朵，抗病基因逐渐丧失；而野草在自然界通过层层筛选，不抗病的个体都被淘汰了，是非常好的基因库。”李振声想，如果把野草的抗病能力传递给小麦，不就能大幅提高小麦的抗病性吗？

这个设想得到植物学家闻洪汉、植物病理学家李振岐的支持。

但是，小麦演化至今经历了近万年时间。人工育种成功的可能性有多大、需要多长时间，李振声并没有把握。

事实上，苏北农学院毕业的陈潄阳比李振声先来水保所，她试图把滨麦草的多年生性和抗病性传递给小麦，可研究了两年，小麦性状没有一点变化。

李振声查阅国际研究文献后认为，只要方法得当、坚持不懈，这条路是走得通的。他把携带的牧草草根种在水保所的院子里，搭建了简易的半地下土温室繁殖种子，并迅速牵头组建了一个青年科学家课题组，成员包括陈潄阳、李容玲、刘冠军等。

让亲缘关系较远的牧草和小麦进行“远缘杂交”，有三道难关挡在他们面前：第一，杂交不亲和，很难实现；第二，杂种不育，后代像马和驴的后代骡子一样，没有繁育能力；第三，后代“疯狂分离”，抗病性状很难保持。

但是，初生牛犊不怕虎，李振声带领课题组成员迎难而上。他们最初挑选12种牧草与小麦杂交，只有3种成功。其中长穗偃麦草的后代长得最好，于是他们便把它作为研究重点。偃麦草花期比小麦晚，他们加灯补光调整开花期，使它提前两个月开花，成功授粉；杂交品种不能发芽，他们蹲在田里对小麦逐株排查，找到雌雄花正常的杂种，与父、母本反复进行正反回交；有时一个杂种看着很好，下一代却面目全非，他们就一次次地重新鉴定、筛选……

2 偶然和必然

研究进行到第八个年头，理想的麦种还是没有出现。

“搞远缘杂交就是不着边际的事”“既糟蹋经费又浪费时间”……一时间，非议纷至沓来，课题组陷入困境。

幸好，刚开始研究远缘杂交时，李振声想起刚到中国科学院时听过艾思奇有关哲学的论述，采用“两条腿走路”的策略，同时还做小麦品种间杂交研究，没把鸡蛋放在一个篮子里。

这种远近目标相结合的做法帮了大忙。当时，研究团队通过小麦品种间杂交选育的一些品种在陕西得到推广，远缘杂交研究才得以继续。

1964年夏天，小麦成熟前一个多月阴雨连绵。6月14日，天气突然暴晴，1000多份小麦杂种后代一日之间几乎全部“青干”——叶子还绿着，植株变干了。只有一株扛过了强烈的太阳光照射，保持着金黄色。

这一未被“青干”的杂交种，给了李振声课题组莫大的信心。这个被称为“小偃55－6”的材料，既抗高温又抗病害，成为后来大面积推广的“小偃6号”的“祖父”。

“科研工作偶然中有必然，就看你能不能抓住这个机遇。”李振声谈到这次“偶然”和“机遇”时如是说。那时候，他每天都在地里查看，细致到完全不看记录本，就能说出哪个材料长在哪个地方，最终敏锐地发现细微的差异。

“小偃55－6”只是初步成功，让远缘杂交种走向生产应用依然任重道远。

1965年，李振声带领课题组转到新成立的中国科学院西北植物研究所（以下简称西北植物所，后合并至西北农林科技大学）。除了该所的七八亩试验田，他还千方百计在附近的官村开辟了30亩试验田，开展远缘杂交育种研究。河北农业大学的毕业生穆素梅、钟冠昌被分配到该所，跟随李振声开展研究。

穆素梅记得，从西北植物所去官村试验田要走10里土路，那时全课题组仅有一辆自行车，每到播种、授粉季节，李振声就和同事们一起背着馍从所里步行到官村。每年10月小麦播种季节，一碰上连阴雨，路就不好走，雨鞋陷进泥窝里，鞋子裹着泥巴越走越重，平日里一个小时的路程得走将近两个小时。

农民播种小麦时，胳膊挎着荆条编的笸篮，手伸进去抓一把麦种撒在新翻的沟垄里，就完成了。课题组播种就不一样了，要规划好每个材料的种植行数，稀少的材料甚至要一粒粒播种，还要给每行材料写一个标识牌，插到地头。

提起播种，西北农林科技大学高级实验师周汉平回忆，当年刚进课题组不久，他就领教了李振声的“怒火”。

那次，秋雨连绵下了半个月，为了不影响后期研究，大家冒雨播种。地里泥泞不堪，周汉平干活就有些粗糙，没想到，他的马虎被李振声发现了。

“雨再大，也要按照规矩来。”一贯好脾气的李振声极为严厉地对周汉平说，“只有在很严格的条件下，才能看到遗传上的差异。”说着，李振声自己做起了示范。这让周汉平深受教育，在后来的试验中，他都非常仔细。

不光是播种，收麦、拉车、脱粒这些费时费力的活儿，课题组也都自己干。

麦子收割时，热浪炙烤得树叶都失去了水分，一片片耷拉着。他们顶着热浪把远缘杂交的麦子拔出来，放在架子车上拉回西北植物所。

珍贵的材料不能用机械脱粒，他们就蹲在地上，手上套个小搓板，在麦穗上来回搓几下，让麦子落到身旁的盒子里，然后用小风扇吹掉麦壳，再查看籽粒的数量、颜色、饱满度，最后装进一个牛皮小袋中，标上编号。

时光飞逝，寒来暑往。官村的试验田里慢慢建起了平房、仓库，盖起了一栋二层小楼，大家不必每天来回20里路看麦子了。

1970年，李振声课题组经过连续6年反复的杂交和回交，得到一个非常好的新材料，命名为“小偃96”——这就是“小偃6号”的“父亲”。这个材料具有抗病、早熟、抗干热风、优质等优良特性。用它做亲本进行杂交，次年终于得到了第一代“小偃6号”。

不过，这时的“小偃6号”仍存在育性不稳定的问题。直到1977年，课题组用激光对杂种进行辐照并反复繁育至第七代，才得到一个特优单株——也就是后来黄淮海地区普遍种植的“小偃6号”的原始株。

“我们对这个单株采取了‘破格’处理，把它的种子均匀地播撒在一个小区内，结果群体性状一致。”李振声说。

这批种子在有限灌溉条件下亩产超过350公斤，比对照品种增产17%。这些成果让小麦远缘杂交课题组在1978年获得全国科学大会奖。

3 “漂亮的小孩”

“‘小偃6号’好像一个生下来就特别漂亮的小孩。”半个世纪后，陈潄阳依然清楚记得，这个材料穗子整齐修长、粒多质优、种子饱满、成熟黄亮；穗子成熟时叶子还挂着绿色，可以继续通过光合作用制造碳水化合物，输送到种子里使它们挂浆饱满。

陈潄阳记得，李振声在小区里选出一株最健硕的“小偃6号”带回来，请一位细心的女同志剥开麦壳，用镊子取出一粒粒麦子，再把麦壳复位，获得一株完整的“小偃6号”株型标本。每个到实验室参观的人，看到这一标本都忍不住赞叹。

中国国家博物馆展示的小麦远缘杂交品种“小偃6号”标本。

有了种子，接下来就是同样繁忙的加速繁殖、区域试验。

通过课题组的不懈努力，“小偃6号”在1979年陕西关中小麦品种区域试验中获得佳绩，在37个试验点中的35个点获得增产，比对照品种增产30%以上。

1981年，优异的表现让“小偃6号”通过陕西省农作物品种审定委员会审定。至此，李振声带领课题组鏖战25年的小麦远缘杂交育种研究终于取得巨大成功。

从1981年通过品种审定到1985年获得国家科技发明奖一等奖，仅仅5年，“小偃6号”累计推广2400万亩，经济效益达2亿元，其成果转化速度之快、经济效益之显著，令人瞩目。

为了培育、繁殖、推广“小偃6号”这个“漂亮的小孩”，研发它的科学家们都忽视了自己家里的孩子。

那时，李振声与夫人李继云分别主持两个不同课题，他们经常出差、蹲点或做试验。女儿李滨从六七岁开始就常常无人照管，在脖子上挂一把钥匙，一个人到食堂打饭，一个人住。

陈潄阳的丈夫经常在外出差，她就一边做研究，一边拉扯女儿。一次，她在地里做试验回家晚了，女儿放学找不见她，一个人从西北植物所往官村试验田的方向跑，半路上被她同事撞见才带回所里。

穆素梅和钟冠昌夫妇为了做研究，把不到1岁的大儿子送回河北老家，小儿子28天时就托附近的农民照看。

正是他们的割舍与坚持，换来了陕西农民给出的最高评价：“要吃面，种小偃！”

20多年的研究中，李振声课题组先后育成了小偃麦八倍体、异附加系、异代换系、易位系和“小偃”4号、5号、6号、54号、81号等一系列高产、抗病、优质新品种，并迅速推广。

其中，“小偃6号”始终是那个最漂亮的“小孩”。它能同时抵抗8个条锈病生理小种侵染，且产量高、品质好，做出来的馒头白、面条筋道。这些品质让它作为陕西省骨干小麦品种被连续种植16年以上，成为我国推广时间最长的自育小麦品种。这也让它成为中国小麦育种的重要骨干亲本，衍生品种达80多个，截至2003年，全国累计推广3亿多亩，增产小麦逾150亿斤，让我国小麦的增产速度一度超越水稻。

4 麦浪如歌

育种界常说，没有长青的种子。“小偃6号”审定以来的40多年里，随着科技发展的脚步加快，作为农业发展“芯片”的种子的代际更迭速度也在加快，关中平原见证了一批又一批新种子的诞生与落幕。

但至今，“小偃6号”在陕西依然有农民在播种，它在培育新品种方面依然发挥着重要的基石作用。

陈潄阳认为，一家科研院所要有自己的特色，才不会在同类竞争中被淘汰，也才能更好地服务国家需要。小麦远缘杂交取得成功，正是因为紧紧抓住了这一点。

她表示，作为一项探索性基础研究，小麦远缘杂交课题组一开始就有了“打持久战”的思想准备，这让课题组面对困难和曲折，始终坚定必胜信念。

李振声则反复强调：“没有集体的努力，是不可能取得成功的。”

“小偃6号”获得国家科技发明奖一等奖后，奖金共有3万元，当时大家的月工资还不到100元。李振声安排的分配结果是，课题组10个人每人1000元，他本人也是如此。其余部分分给了所里的司机、食堂大师傅、县种子公司等其他对课题组给予过帮助的人，每人同样1000元。

1985年获奖证书照片。遗传发育所供图

当然，课题组其他人始终坚信，这项研究之所以取得成功，还有一个关键是有一个优秀且相对稳定的学术带头人。20多年间，课题组成员几经变更，李振声的行政职务也在不断变化，但没有变的是他依然是远缘杂交课题组组长，这让课题组一直保持着严谨的治学作风和良好的科研秩序。

科学、进取的团队氛围，推动课题组坚持攻关、不断创新。

上世纪60年代的远缘杂交，只能在个体水平上开展；到了上世纪70年代，研究进入细胞水平，跨越了一大步；从1978年起，又创建了蓝粒小麦和染色体工程育种新系统，将原本需要数十年的远缘杂交育种过程缩短至3年，为技术实用化开辟了一条新路；1986年，第一届国际植物染色体工程学会会议落户西安，进一步扩大了我国小麦遗传育种在国际上的影响。

今天，距离李振声和同事们踏上那列西行的火车已过去68年。当年年轻的面庞已经布满皱纹，有人已经逝去，但关中平原一片片延伸到天边的小麦田——这片他们曾经为之奋斗的黄土地上，仍然印刻着他们的青春记忆。

1987年，西北植物所遗传室部分研究人员（左一为李振声）。

青年李振声在开展小麦远缘杂交育种研究。

因为小麦远缘杂交，清秀的江苏女子陈潄阳在祖国的西北大地度过了大半生，耄耋之年的她仍未忘记“小偃6号”培育成功带来的巨大喜悦。1979年的一个夏日，她早早起床、脚步轻快地从杨凌前往官村，一路上不由自主地小声唱起歌来。歌声传到耳边，收敛了半辈子的她被自己的“张扬”吓了一跳。

山东青年李振声在黄土地耕耘三十一载，因为给农民们带来了吃得饱的远缘杂交小麦，大家亲切地称他为“中国远缘杂交小麦之父”，与“杂交水稻之父”袁隆平并称为“南袁北李”。

在黄土地上，李振声总是和农民打成一片。陕西人喜欢吃面，经常放上一盆面、一小盘醋、一小盘辣椒面、一小盘粗盐粒就开始吃。李振声很适应这种饭食，对初来乍到的徒弟穆素梅说：“放几个盐粒，放点醋，放点辣椒，一拌就挺好吃。”

小麦远缘杂交成功后，陕西省科学院给李振声在西安分了房子，他没去住，觉得在杨凌做学问是非常好的选择。

“科学研究的主流应该是从生产中来、到生产中去。”李振声说。在杨凌的这些年，他吃过120多户农民家里的饭，知道农民想什么、要什么。

“李老师很少考虑自己，一辈子都在操心国家的事，始终想着让大家都有饭吃，都有好日子过。”穆素梅说，“他总是鼓励我们要作贡献。”

在李振声的鼓励下，穆素梅和钟冠昌夫妇在1989年调至中国科学院石家庄农业现代化研究所（现遗传发育所农业资源研究中心）进行“二次创业”，通过10余年的奋斗培养了一批农业研究人才，并选育出我国第一个出口的优质小麦新品种“高优503”，获得国家科技进步奖二等奖。

1987年，李振声告别杨凌，返回中国科学院院部，从麦田里亲力亲为的耕耘者变成运筹帷幄的中国麦田谋划者，提出一个影响至深的建议——黄淮海地区中低产田治理。这项工程实施6年，为我国增粮504.8亿斤。

他还是我国粮食战略安全的“吹哨人”，在我国粮食产量多次出现徘徊时，及时敲响警钟，提出增产对策。针对国际上有关“谁来养活中国”的提问，他果敢地提出“中国人自己养活自己”的思路。

这些关乎国家粮食安全的科研创新、策略实施，让李振声在1991年当选中国科学院院士，2006年获得国家最高科学技术奖。

但他并未止步。2013年，82岁的李振声组织实施“渤海粮仓科技示范工程”，实现环渤海地区5年增粮200多亿斤。2020年，年近90岁的李振声再次提出建设“滨海草带”的设想，以确保我国饲料粮安全。“新中国让我有饭吃，又能上大学，这是我过去从不敢想的事情。”李振声说，“国家培养了我，我应该向国家做出回报。”

这一朴素的感情，支撑李振声用所学回报祖国，也感召着一代又一代中国科学院人。

如今，遗传发育所成立了李振声“滨海草带”青年突击队，集中所内10多个育种和养殖团队的优势科研力量，在东营黄河三角洲开展攻关。这些新时代的青年，继承老一辈科学家的精神，继续在祖国的大地上书写自己的科技论文。

图片来源：视觉中国