偉大的科學家 四年了，爺爺我有好好吃飯

1966年4月15日一篇題爲水稻雄性不孕性的論文出現在英文版的科學通報上 作者袁隆平 1967年8月16日一封名爲請繼續安排水稻雄性不孕性的研究的工作函 讓袁隆平的研究步入正軌 水稻雄性不育科研小組正式成立 這就是雜交水稻的開始 2020年我國稻穀總產量21186萬噸 平均每公頃產量7044公斤 而1966年全國糧食總產量只有21400萬噸 這個驚人的成績背後是半個世紀對雜交水稻的堅守與執着 雜交是指通過不同的基因型個體交配獲得雙清基因型重新組合的方法 在很長一段時間裏 人類雖然不瞭解雜交的原理 但是仍然創造出了很多雜交生物 最典型的就是鄉下老家後院那頭任勞任怨的騾子 人類創造出這些動物的目的 除了滿足人類特殊的喜好 就是爲了讓雜種生物更賣力的爲人類工作 這不是人類自私的表現 雜交在數億年的生物進化中是普遍存在的 雜交生物表現出的優於經本的性狀 被稱爲雜種優勢 關於雜交 我們要回到1854年 一個牧師在觀察空地上的豌豆 有的開着白花 有的開着黃花 有的高勁 也有矮勁 有的豆芽豐圓 有的卻是幹扁 這個人就是遺傳學之父夢德爾 夢德爾用長時間的觀察對比 看看豌豆上下兩代間的相近性與相異性 每逢豌豆分收期便針對收穫結果有系統的統計 這些被記錄的植物個體數超過21,000株以上 經過長期觀察和大量的統計數據資料 夢德爾發現 如果長勁豌豆和矮勁豌豆交配 子代和孫代全部都是長勁 一直到第四代 自株中才有一株是矮勁 夢德爾進一步用動物做實驗 白鼠黑鼠交配 第二代全部是黑鼠 再讓第二代黑鼠彼此交配 第三代中四分之一是白鼠 經由動植物的實驗 夢德爾逐漸對親代和子代的關係理出了一些頭緒 而這成就了著名的夢德爾遺傳定律 1953年袁隆平畢業於西南農學院遺傳育種專業 當時的學術風潮一邊倒的學蘇 大學的遺傳學課堂被米丘林·李森科偉科學所統治 袁隆平在西南農學院管相衡教授的鼓勵下 課外自學夢德爾 摩爾根創立和發展的遺傳學 使袁隆平不是像大多數同期中國學生一樣 隔絕於現代遺傳學 1960年 袁隆平着手研究水稻 1961年至1962年 在研究水稻的過程中 他通過自己獲得的數據 更加堅信夢德爾遺傳學的正確 1962年 他前往北京請教加州理工畢業歸國的鮑文奎教授 在鮑文奎教授的幫助下 袁隆平在農科院圖書館看文獻 瞭解了國外的研究進展 袁隆平從前人的科學積累中得知雜交優勢 得知雜交玉米 雜交高糧的成功 得知水稻不育現象 瞭解到了世界各國在此方面的嘗試 水稻與大多數你能叫上名字的生物不同 水稻是自化授粉的植物 紅一株水稻上既有雄蕊又有雌蕊 開花期雄蕊上的花粉會落在雌蕊上完成授粉 這就是自交 想要完成雜交 習慣思維是人工去除雄蕊 然後人工授粉 但是面對數以萬計的植株 完成這個工作是不切實際的 而袁隆平的目標是尋找一種雄性不育水稻植株 爲了獲得水稻的雄性不育材料 袁隆平在大田裏一個稻穗一個稻穗地找了兩年 之後就有了開頭我們提到的那篇論文 花葯不裂開是許多作物的雄性不育性在外表上的共同特徵之一 雄性不育是雄蕊不能產生花粉 而雌蕊正常發育 能夠接受花粉 這樣的水稻就無法完成自交 雄性不育的植株相當於純基的母本 我們稱之爲不育系 這種雄性不育現象由細胞質基因所控制 自然界存在的大部分水稻中不存在修復這種雄性不育的核基因 只有少數水稻存在修復這種不孕性的核基因 它的雌性器官發育正常 能接受正常花粉受精結石 是方便大量獲得水稻雜交種的必備遺傳工具 1970年袁隆平的助手李碧湖在海南南宏農場發現了一株雄性不育野生稻 被命名爲野敗 水稻雄性不育系的玄玉雜交水稻的突破口就此找到了 但是新的難題又來了 如果讓得到的不育系植株與高產植株交配 產下的種子種植後 經過幾代自交就會出現生活力下降 適應力減弱 經濟性衰退的現象 這被稱爲自交衰退 是不能被容許的 要避免自交衰退 就要不斷培育不育系 怎麼穩定高效培育不育系呢 讓它生 答案就是這麼直接 我們要做的是找到一個品種 讓它與不育系雜交 而它的子代仍然保持雄性不育 這樣的品種就是保持系 它的核基因型與不育系相同 但細胞質基因是正常可育的 可育花粉 能夠自交結石繁殖 由於保持系的核基因與不育系一樣 不能夠修復這種由細胞質基因所控制的不育系 因此它給不育系獸粉產生的雜種也是不育的 但是隻有這些是不夠的 我還需要一個品種 它具有能夠恢復細胞質雄性不育系的核基因 與不育系雜交產生的雜種正常可育 且具有雜種優勢 之後就可以通過自花獸粉得到我們想要的雜交水稻 這就是恢復系 以上三系就構成了三系雜交法 不育系與保持系雜交得到不育系 育系與恢復系雜交得到目標種子 保持系與恢復系自交依然是保持系與恢復系 這三個品種緊密配合就能夠穩定高效的培育種子 稻子說了 媽媽我來看您了 袁爺爺並沒有離開 他只是捧着新鮮的稻穀去看望他的媽媽 袁爺爺爲了讓我們吃飽飯 辛苦了一輩子 我們應該給他放個假 讓他少下一次田 少做一次實驗 少出一次差 靜靜的坐下 好好地陪他的媽媽 機會存在永生人 chance favors prepared mind 我是苗教授 我們下期見