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张慧廉

功勋卓著的印水型杂交水稻创始人——记国家科技进步一等奖获得者

作者:   文章来源:农科英才   发表时间:2013-12-11    点击量:

【简介】  张慧廉,?#26657;?940 年出生于湖南省新晃侗族自治县,水稻育种专家。1963 年毕业于湖南师范学院生物系,?#27835;?#20013;国水稻研究所研究员。

  1974 年开始从事杂交水稻育种研究。从1975 年开始探索并创造了从栽培稻中发掘不育胞质的成功方法,并用印尼水田谷6 号不育胞质培育成印水型系列不育系,成为我国印水型杂交稻的奠基人。提出了高异交率不育系的完整选育指标体系,并培育了我国第一批高异交率不育系。至2006 年,国内印水型杂交水稻年种植面积已占我国杂交水稻总面积的27% 以上。他在国内主要刊物上共发表论文20 余篇,专著(合著)2 部。曾获国家科技进步一等奖 1 项,省、部级科技进步一等奖1 项、二等奖2 项,2005 年获浙江省科学技术重大?#27605;?#22870;, 2006 年获何梁何利基金科学与技术奖,享受政府特殊津贴。

  “保障国家粮食安全,造福更多的农民?#20445;?#26159;他矢志不渝的奋斗目标。在通向科学高峰的路上,他不断挑战自我,追求卓越,勇?#23454;?#23792;。他创造的印水型杂交水稻育种,将在水稻科学史册上功名?#26469;妗?/span>


  2006 年1 月11 日,在激昂的乐曲中,66 岁的张慧廉从温家宝总理手中接过国家科学技术进步一等奖奖状时,全场响起了热烈掌声。

  老人紧抿的嘴角露出舒心的笑容,显示出内心的喜悦。他很高兴自己主持的《印水型水稻不育胞质的发掘及应用》能获此殊荣,然而他更高兴的是,随着印水型水稻更快的推广普及,更多的农民兄弟又能够增产增收了。

  他就是中国水稻研究所的杂交水稻育种家,我国印水型水稻不育系和印水型杂交水稻的创始人——张慧廉。

  张慧廉,1940 年2 月出生于湖南省新晃侗族自治县——湘西的一个美丽小县城。老人讲起他的童年生活,至今饶有兴致,他兴趣广泛:爱斗蟋蟀、爱斗鸡、?#19981;?#21010;船、游泳,还有打铁。年少的喧闹与冲动,显示出张慧廉天生那股爱冒险的精神和追求成功的执着,这在?#38498;?#30340;科研生涯中愈发凸显。

  不休不眠 实践修正教科书

  1963 年从湖南师范学院生物?#24403;?#19994;后,张慧廉主动放弃在城里的工作机会,请缨到最艰苦的湖南新晃侗族自治县中寨公社农技站,因为那里有他?#19981;?#30340;虫子和植物。每天他早出晚归,就连?#20154;?#21507;饭都是一路小跑着,不?#31995;?#35823;一点观察时间。由于长期暴露在田间日头下,张慧廉的肤色如同板栗的颜色一样厚重。此时他发现了这里有一种叫稻黑蝽的危害大又难防治的害虫,这让他的心慢慢沉重起来。

  稻黑蝽是?#35282;?#27700;稻的重要害虫,虫害发生时,水稻会越长越小直?#20102;?#25481;。张慧廉在发现虫害的第一时间就翻遍了教科书,根据书上记载虫?#21360;?#30333;天在根部休息,晚间到叶面取食”的特性采取喷杀措施,却依然不见好转。张慧廉开始怀疑书本的记载,于是,他决定仔细观察研究稻黑蝽。

  “每年有半个月时间,我得每3 小时观察一次稻黑蝽的生活习性,24 小时不间断。”张慧廉对稻黑蝽进行连续观察,从它们迁入稻田到产?#36873;?#23413;化,实验范围从室内?#25945;?#38388;。为?#22235;?#22815;找到典型的观察对象,张慧廉晚上得独自跑去离山村5 里外的深山沟。“我在半夜三更去,仅穿着短裤衩,双手一把柴刀、一把手电筒。”张慧廉笑说,“要做研究,自然要吃得起苦,不过我并不觉得这是苦,当研究出成果的时候,那种充实和快乐的感觉?#23545;?#36229;过了苦。”

  张慧廉终于弄清了稻黑蝽的生活习性,得出了和教科书相悖的结论:原来夜间虫子到叶面上并不是取食,而是交配,在交配成功后又很快返回水中,并不在叶片上取食。根据正确的结论,他为村民配好了药剂,并规定了打药时间和方法。结果,大山里的稻黑蝽几乎是一次?#21592;?#28781;绝。

  大胆创新 育出印水型杂交稻

  张慧廉正式和水稻育种研究结缘应该从1974 年算起。那年冬天,张慧廉去了海南岛向袁隆平学习杂交水稻选育,开始正式从事杂交水稻研究。带着与研究昆虫同样的执着,他经过两年多的研究,首次从栽培稻中找到了不育细胞质,并由此培育出一种全新的杂交水稻——印水型杂交水稻。

  谈起成功的主要原因,这位著名的水稻育种专家说:“要想成功,就必须大胆创新,做别人不敢做、没做过的事情。”正是凭借这种创新精神,他才在世界上首?#38395;?#32946;出印水型杂交水稻。

  杂交水稻科研人员的主要工作,就是找到一种不育系(“母?#20445;?#21644;?#25351;?#31995;(“父?#20445;?#36827;?#24615;?#20132;,然后再从千千万万的杂交后代中挑选出最具?#25856;?#30340;组合,由此选育出新的杂交稻。

  “‘母亲’很难找,既要本身雄性不育,还要开花的时间好,开花集中,又要开花时的形态好,这样才有利于异交授粉。”张慧廉打了个?#30830;健?#33258;1970 年袁隆平等人在野生稻中找到不育系,并于1973 年选育出野败型杂交水稻之后,育种人员大都是从野生稻中去寻找这样一位“母亲”。
 



张慧廉在海南育种基地选育新品种


  但张慧廉发现,从野生稻里来的这位“母亲”开花习性不好,花时不集中,不利于和“父亲”杂交,由此带来制种产量很低等?#27605;藎?#24403;时就决定自己动手培育新的不育系。

  “是对当时已育成不育系的这些?#27605;?#36827;行修补,还是开辟一条新路?”张慧廉不断这样追?#39318;?#24049;。很快他就打定主意,一定要走一条和别人不一样的育种之路。为此,他作出了一个大胆的决定——从现代栽培稻中寻找新的“母亲”。

  两个难题摆在了张慧廉的眼前:一是栽培稻是否含有胞质不育基因,栽培稻范围太大,如何寻找;二是如何让栽培稻里的不育基因表达出来。听说刚学杂交水稻的张慧廉要从栽培稻中寻找新的不育胞质,有人笑他是“无知者无畏”。

  但张慧廉却?#26434;?#24213;气。他思考,栽培稻是由野生稻进化而来的,“?#28909;?#29616;代的野生稻和栽培稻都是从同一个?#29486;?#23447;——古代的野生稻进化而来,现代很多野生稻有胞质不育基因,那么同源而来的现代栽培稻有部分也一定还有胞质不育基因。如果用野败不育系做鉴别种来鉴别栽培稻,通过与之杂交,就可以将所?#24615;?#22521;稻分成?#25351;?#21644;保?#33267;?#22823;类,再用保持品种对?#25351;?#21697;种进行核置换,就能将?#25351;?#21697;种中的不育基因?#26376;?#20986;来。1976 年,他终于首次从来自印度尼西亚的栽培稻“印尼水田谷6 号”等10 个栽培稻中找到了新的不育细胞质,并培育成了不育系。

  此后30 年间,他利?#38376;?#32946;的印水型系列不育系,先后主持、参与培育了200 个印水型杂交稻新组合,其中由他单独完成的有28 个之多,这在世界杂交水稻育种史上也是最多的。张慧廉深情地说:“一个好的育种家就像一个好的画家和雕塑家,每个作品上都带着作者特有的印记。” 

  耐住艰辛 成功之路荆棘多

  回首往事,张慧廉感慨?#32423;啵?#21019;新首先需要的就是有不迷信权威的勇气,敢想才能敢做,但是同时还要能够忍受成功之路的艰辛。

  ?#26114;?#30340;稻株永远不会在脚底下等?#24726; ?#20182;说,水稻育种不仅要有很扎实的遗传育种学功底,还要想办法从农田里成千上万株水稻中,找到你想要的那些分离后代,而它所出现的概率只有几千万?#31181;?#19968;甚至几万万?#31181;?#19968;。

  1994 年,张慧廉来到浙江,被邀请到中国水稻研究所工作。在浙江生活了十多年,张慧廉这样形容这里的科研环境,“中国水稻研究所学术空气浓,氛围好,我也就能够更加踏踏实实地搞科研了。”

  中国水稻研究所在海南三亚有个南繁试验点,张慧廉和3 个助手一年里就是杭州三亚两地跑。?#24247;? 月水稻抽穗时节他就前往海南选种,3 月底回到杭州,在这边的试验田里选育水稻,直到10 月底。可能是因为长时间待在田地里,张慧廉落下了关节?#20303;?#20294;他并没有抱怨,还乐呵呵地说:“这点病没什么,又不影响走路,也不影响研究工作。”

  为选育高水平杂交稻组合,30 多年来他几乎每年都有8 个多月在农田里度过。水稻长得最好的时候,正是天气最热的时候,他几乎每天?#23478;?#39030;着炙热的太阳,光着脚在稻田里逐?#20804;?#26666;仔细观察和筛选。因为长时间呆在水田里,导致他的脚?#26477;?#30422;被染成了深深的铁锈色……
 

  高产好吃 成果惠及国内外

  印水型水稻不育系由于具?#26143;?#25152;?#20174;?#30340;?#24049;?#24320;花习性,它们的育成将我国杂交水稻的制种产量?#29992;?#20137;100 公斤左右提高到300~400 公斤,使杂交水稻从此进入了超高产制种时代。

  由于在培育高异交率不育系过程中有翔实、细致的观察研究,了解?#25509;?#21709;不育系异交率的诸多因素及它们各自重要性的排名,从而提出了较全面而准确的高异交率不育系性状选育的指标体系,为今后新的高异交率不育系的选育提供了借鉴。

  由于各个时期育成的印水型不育系都比当时其他不育?#24471;?#36136;高出一筹,印水型不育系和印水型杂交水稻的育成也为提高我国杂交水稻米?#39318;?#20986;了?#27605;住?br />
  印水型不育系有较好的配合力,各个时期育成的印水型杂交稻都表现出高产的特点,如2005 年春农业部公布的19 个超级杂交籼稻中就有9 个是印水型杂交稻。

  截至2006 年,印水型杂交水稻已审定210 个组合,其中由张慧廉独立育成28 个组合。国内累计推广印水型杂交水稻已达3 200 万公顷,年种植面积达367 万~387 万公顷,占我国杂交水稻总面积的27% 以上,并呈快速上升趋势。

  自1998 年以来,印水型杂交稻每年的应用面积仅次于“野败”型,列第二位。并且,统计表明,我国销往国外的杂交稻也以印水型杂交稻为主。

  印水型杂交?#31350;?#36767;了源于野生稻之外的新的优良不育系杂交育种途径,它的潜力和前景将进一步拓展,它的创始人张慧廉为水稻育种科学作出了杰出的、历史性的?#27605;住?br />
  老骥伏枥,志在千里。在荣获了国家科技进步一等奖、何梁何利基金科学与技术奖等大奖后,张慧廉并没有就此满?#24726;?#20182;?#26685;?#27839;着培育新的印水型杂交水稻之路继续前进。张慧廉激动地说:“我最大的野心,就是让印水型杂交水稻成为中国种植面积最大的水稻,为保障国家粮食安全作出更大?#27605;祝?#36896;福更多的农民。”

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