(山东人) 李振声，从野草中寻找灵感(图)

　　引人注目的国家最高科学技术奖2月27日在北京揭晓，著名植物遗传育种专家李振声院士摘取了这一桂冠并获得500万元人民币重奖。中新社发支勇平 摄

　　 

　　“粮食的增产是一系列综合因素共同作用下的结果，其中，育种技术只起到30%的作用。而我仅仅是小麦育种这个领域的一个引导者”

　　2月27日上午，国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。中国科学院院士、遗传与发育生物学研究所研究员李振声荣获2006年度国家最高科学技术奖。

　　李振声是该奖项的第10位获得者。而另一位农业科学家袁隆平获得了2000年度、即第一届国家最高科技奖。至此，“南袁北李”——中国农业科学领域两大泰斗级人物，先后都获取了国内科学界的最高奖项。

　　“以兴趣始”

　　“以兴趣始，以毅力终”，李振声推崇顾炎武的这句名言，并认为这句话对加强科技工作者的个人修养很有帮助。其实这句话也正是李振声与小麦研究结缘50余年、并在该领域取得卓越成绩的写照。

　　李振生说，他爱上小麦育种研究有几方面的原因：他出身农民家庭，对农业比较熟悉，1942年山东大旱，他挨过饿，知道粮食的珍惜、可贵。考进山东农学院后，农学家沈寿铨教授上的小麦育种课和余松烈教授的遗传课对他产生了重要影响。一个有意思的事情是，当时学校农场繁殖了几个优良品种，包括齐大195、扁穗小麦、鱼鳞白等，年轻的李振声将这些优良品种引回家中，种植后发现确实比当地老品种增产，附近乡亲们都来换种。这都增进了他对小麦育种研究的兴趣。

　　大学毕业后，李振声在北京从事种植牧草改良土壤的研究，曾经收集种植800多种牧草，对牧草有一定研究，这为他以后“从野草中寻找灵感”打下了基础。

　　1956年，李振声被调往西北农业生物研究所工作，恰巧碰上了小麦条锈病大流行，导致小麦减产20%～30%，整个黄河流域就减产100多亿斤，李振声就是从这个时候开始对小麦的研究。

　　引起小麦条锈病大流行的原因是，当时小麦的骨干品种几乎失去了对条锈病的抗性，而育成新品种的速度(8年)又赶不上条锈病病菌变异的速度(平均5.5年)。这成为当时一个世界性难题。

　　在这种情况下，李振声提出通过“远缘杂交”——即以亲缘关系很远的两种植物杂交，将草的抗病基因转移给小麦，选育持久性抗病小麦品种的设想，并开展了这项研究。

　　讲述小麦的故事

　　“科学分两个步骤，首先是认识自然规律，然后运用自然规律去改造自然。”李振声说，他“将草的抗病基因转移给小麦”的想法正是在了解普通小麦的自然进化过程之后自然形成的。他开始对本刊记者讲述小麦发展的历史。

　　我们现在种植的普通小麦是由三种野生植物经过两次自然的远缘杂交，经历了九千年的选择，才形成的。考古学家在中东地区古墓里挖出了九千年之前的小麦，叫“一粒小麦”——一个小穗上只结一粒种子，产量很低。

　　后来，这个一粒小麦遇到了一种田间杂草，叫拟斯卑尔脱山羊草，发生了天然杂交，这就是第一次远缘杂交。这次杂交后，一粒小麦就变成了二粒小麦——一个小穗上长两粒种子，产量提高了。

　　到公元前五千年左右的时候，二粒小麦又和另外一个山羊草相遇，进行了第二次自然的远缘杂交，形成了普通小麦。

　　第二次杂交以后，小麦的面粉产生了非常大的变化。“一粒小麦和二粒小麦磨出来的面粉都是不能发面的，到了普通小麦，这个面粉才能够发起来。我们今天能够吃到馒头、面包，就是因为能够发面，这个基因哪里来的？就是它的第二个衍生亲本叫粗山羊草贡献了这个基因。”李振声说，根据小麦的历史，他也就自然产生了另一种想法，“普通小麦在人类的照料下成长了5000年，而野草完全接受大自然的选择，不会像小麦那样娇生惯养。我们是否可以尝试把野草顽强的抗病基因加入到小麦里面去？”

　　于是，李振声的课题组从数百种牧草中选出了12种牧草和小麦做杂交，其中成功了三种，从培育出的后代来看，以长穗偃麦草做杂交最好，所以这以后就集中来做长穗偃麦草，这样一做就做了20年。

　　有心人，天不负

　　远缘杂交的难题，主要有三个：杂交不亲和(即物种杂交不产生后代)、杂种不育和后代“疯狂分离”。对小麦与长穗偃麦草的杂交来说，前两个问题经过两年的努力就基本上解决了，困难是第三个问题，即从外观上看，杂种分离的类型很多，而且很不稳定。有时一个杂种看着很好，而下一代却面目全非了。

　　其次，就是对杂种的鉴定与筛选。李振声说，这有时要靠机遇与细心的工作。比如小偃6号有一个非常重要的特性——耐强光和干热风，这个特性的发现就有一定的偶然性，或者说运气。

　　1964年，小麦成熟前连续40天阴雨，到6月14日天气突然暴晴，一天的功夫，几乎所有的小麦都青干了。1000多份杂种中除小偃6号的祖父小偃55-6和长穗偃麦草之外，其他的全部青干了，而小偃55-6仍保持着金黄颜色。

　　“这是一个十分难得的材料，我们抓住这个材料又经过两次杂交，育成了一个具有相对持久的抗病性(作为陕西省小麦骨干品种长达15年以上)、高产、稳产、优质的小麦新品种——小偃6号。”

　　经过20多年时间的培育，小偃6号终于获得成功，到80年代末，它在1.5亿亩土地上种植，使小麦产量增产60亿斤。如今，小偃6号经过进一步杂交培育，它的“直系”后代已经有53个品种，均被推广种植。

　　“国以粮为天”

　　李振声并不仅仅只是研制出了一种抗病害、使小麦增产的小偃6号，他还利用远缘杂交获得的“小偃蓝粒”为材料，在国际上首创了一套新的染色体工程育种系统，大大缩短了将外缘基因导入小麦的时间。

　　从上世纪90年代开始，李振声选择了一个新的研究方向：开展作物高效利用营养元素的育种探索。他对本刊介绍说，从上世纪80年代末、90年代初开始，化肥使用量的增长速度不变，而作物产量的同步增长却几乎停止了。李振声前瞻性地开创了以提高磷、氮吸收和利用效率为主的小麦育种新方向。

　　李振声获得2006年度国家最高科技奖的另一个重要原因是，他在关键的时候提出了粮食需要实行恢复性生产的建议。

　　2004年，中国出现了粮食连续5年下滑的情况。在这一年的人文论坛上，李振声发表了题为“粮食恢复性生产，时不我待”的讲演，引起了各方面的关注。“实际上，在这之前我在一些场合就谈过粮食下滑的问题，但未引起人们重视。这次人文论坛我觉得是个机会，就做了一些准备，发现问题确实严重。”

　　李振声说，中国粮食总产量从1998年的10245.9亿斤，到2003年已经下降到8613.4亿斤，5年减少了1632.5亿斤；人均粮食从821斤下降到667斤，相当于80年代初的水平，后退了20年。“同时，我分析了减产的原因，发现70%以上的因素是粮食播种面积的减少；不到30%因素是粮食单产的下降。即政策因素起了主导作用，因此提出争取三年实现粮食恢复性增长的建议。”

　　李振声的建议很快引起了中央的重视。由于中央采取了有利的支农措施，中国粮食生产连续三年实现了恢复性增长，2004年恢复到9389.4亿斤,2005年恢复到9680.0亿斤,2006年达到9949.0亿斤。

　　引导者的角色

　　李振声说，在生物学领域中，农业科学是中国科学家处在世界领先地位的学科。中国以占世界7%的土地，养活了占世界21%的人口。一组数据显示，从1978年到1998年，中国水稻总产增加627亿公斤，小麦总产增加694亿公斤，说明小麦对中国粮食安全也发挥着重要作用。

　　“然而，不能过分夸大育种在其中所起的作用。我认为，粮食的增产是一系列综合因素共同作用下的结果，其中，育种技术只起到30%的作用，而农药、化肥的合理利用等其他因素要占据70%的作用。”几乎获得过国内所有重大科学奖项(全国科学大会奖、国家科技发明一等奖、陈嘉庚农业科技奖、何粱何利农业科技奖)的李振声在评论自己所做的贡献时依然保持低调，“而我所做的工作，仅仅是在小麦育种这个领域起到了一个引导、带头的作用。”(记者/方玄昌）