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李振声

中国小麦远缘杂交奠基人与宏观农业专家

 

 李振声(1931- ),山东淄博人。小麦遗传育种学家,中国科学院院士,发展中国家科学院院士。国家级有突出贡献专家。19564月加入中国共产党。历任中国科学院西北植物研究所副所长、所长,中国科学院西安分院和陕西省科学院院长、中国科学院遗传研究所所长、中国科学院副院长、中国科协副主席、中国遗传学会理事长、第一届国际植物染色体工程学术会议地方组委会主席、第八届国际小麦遗传学会地方组委会主席、第十八届国际遗传学大会副主席等职。先后获全国科学大会奖、国家技术发明一等奖、陈嘉庚农业科学奖、何梁何利科技进步奖、中华农业英才奖、中国种业十大功勋人物等。获2006年度国家最高科学技术奖。长期从事小麦远缘杂交遗传与育种研究,开创了小麦与偃麦草远缘杂交育种新领域并育成了小偃系列品种;创建了蓝粒单体小麦和染色体工程育种新系统;开创了小麦磷、氮营养高效利用的育种新方向;提出黄淮海中低产田治理的建议并在中国科学院率先组织实施了“农业科技黄淮海战役;牵头提出建设渤海粮仓,为促进我国粮食增产发挥了带动作用。

农民的儿子,结缘小麦遗传育种

    1931225日,李振声出生在山东省淄博市周村区南谢村。1948年,考入山东农学院农学系,成为全村第一名大学生。新中国成立前的连年旱灾,让他深知民以食为天的内涵。在校内,就像种子汲取养分一样,李振声开始了如饥似渴地学习。系主任沈寿铨教授是位育种专家,曾是燕京大学作物改良试验场负责人,他讲授的内容很多都是自己搞科研的体会,内容丰富。沈寿铨的小麦育种课,把小麦的进化、分类、育种的理论与技术讲得深入浅出,深深地吸引了他。余松烈教授讲的生物统计和遗传课,也很生动。老师们的讲授从理论上提高了李振声对小麦育种的认识,为他后来的科研工作打下了很好的基础。在校外,李振声将学校农场繁殖的齐大195、扁穗小麦、鱼鳞白等几个山东推广的优良品种引回老家种植,确实比当地老品种增产,乡亲们纷纷前来换种,这使他认识到科学技术确实对提高粮食产量有重要作用,自此研究小麦育种的想法深深地扎根在李振声的心里。

麦草杂交,开创一生研究方向

1951年大学毕业后,李振声被分配到中国科学院北京遗传选种实验馆工作。这对当时的他而言有些出乎意料,因为当时中国科学院在北京的人数不多,只有200多人。能够成为他们中的一员,李振声感到光荣的同时也感到肩上的责任。当时,遗传选种实验馆有遗传、生理和栽培三个课题组,李振声被分配到栽培组,师从土壤学家冯兆林先生从事种植牧草改良土壤的研究,分工负责牧草种质资源的收集、种植与生物学特性的观察研究。几年中,他对800多种牧草进行了较深入的观察与研究,李振声与牧草的这份情缘就这样开始了。令他始料未及的是,小小的牧草竟会对他的科研工作产生如此深刻的影响。

1956年,李振声响应国家支援大西北的号召,背起行李,奔赴陕西杨凌,在中国科学院西北农业生物研究所开始了小麦育种的研究。刚到西北,就赶上了黄淮和北方冬麦区条锈病大流行。这场严重的条锈病,导致全年小麦减产20%-50%。忧心忡忡的李振声发现,对比体弱多病的小麦,野草没人管,却生长得很好,这让对牧草有过一定研究的李振声陷入沉思。能不能通过小麦与天然牧草杂交来培育一种抗病性强的小麦品种呢?麦草杂交的设想启发了他在小麦育种改良上的科研思路。李振声的想法就好比为牧草和小麦进行特殊的"婚配",但是他的牵线搭桥能否成功,小麦和牧草的这段婚姻合不合适,李振声心里还拿不准。为了寻找与小麦杂交结实的材料,李振声团队先后尝试了12种牧草。最终,长穂偃麦草获得成功。

在远缘杂交的过程中,李振声团队碰到了三个困难:杂交不亲和、杂种不育和后代疯狂分离。科研的艰辛超出想象。他们先是通过选择亲本,增加杂交数量或重复授粉的方法克服了杂交不亲和的难题,随即又通过多代回交解决了杂种不育的问题。杂种后代疯狂分离的问题最为棘手,有时这一代看着很好,而下一代就面目全非了。李振声和同事们做了大量的细胞学工作才发现所有的非整倍体杂种都不稳定,只有恢复到整倍体以后才稳定。

    机遇只会垂青那些有准备的人。1964年,对于李振声和他的杂交小麦来说具有特殊的意义。那年夏天,小麦成熟前连续40天阴雨,614日天气突然暴晴,一天的工夫让几乎所有的小麦品种都青干了。李振声到麦田里一看,1000多份杂种材料中,只有一个杂种株系小偃55-6没有青干,仍然保持着金黄色,李振声带领课题组紧紧抓住这份难得的材料,经过两次杂交,终于育成优良小麦新品种—“小偃61979年,李振声的研究终于取得突破性进展,他培育的集持久抗病性、高产、稳产、优质等优良性状于一身的小偃6号,在大面积推广中获得成功。很快,陕西农村就流传一句口头禅要吃面,种小偃小偃6 开创了小麦远缘杂交品种在生产上大面积推广的先例,创造了巨大的社会和经济效益,作为陕西省小麦骨干品种长达16年以上,当时成为我国推广时间最长的自育小麦品种。小偃6成为我国小麦育种的重要骨干亲本,其衍生品种达79个,累计推广3亿多亩,增产小麦超过150亿斤。

不言而喻,小偃6的成功证明远缘杂交确实是改良小麦品种的一条重要途径,但育种过程难度大、耗时长、别人很难重复。为了缩短育种时间,李振声另辟蹊径,用远缘杂交获得的小偃蓝粒育成了以种子颜色为标记的蓝粒单体小麦,构建了自花结实的缺体小麦系统,并建立了快速选育小麦异代换系的新方法缺体回交法,为小麦染色体工程育种开辟了一条新路。这项原创性成果为他赢得了广泛的国际声誉。美国遗传学会主席西尔斯等知名专家提议将1986年的第一届国际植物染色体工程学术会议地点定在西安,为的就是到李振声的试验田里见识一下他的成果。在会上,李振声课题组的研究成果受到15个国家100多位中外专家的充分肯定,其中包括美国、英国、瑞典、日本等国家的遗传学会主席。1993年,李振声又在北京主持了第八届国际小麦遗传学会议。这项工作扩大了我国小麦遗传育种研究在国际上的影响,也为植物细胞和染色体工程国家重点实验室的建立奠定了基础。

从国情出发,追寻农业科技创新目标

1987年,李振声被调回北京,出任中国科学院副院长兼中国科学院遗传所所长。从那时起,李振声的大事业不再只停留在小麦育种里,更多的转向了我国宏观农业的战略发展上。 人哄地皮,地哄肚皮,技术来不得半点马虎。李振声越来越体会到,把科技转化成生产力,必须让技术长在泥土里。

1985年至1987年,我国粮食生产出现了三年徘徊,但人口却一下子增加了5000万。当时的国家科学技术委员会召开了一次座谈会。李振声代表中科院参加了这次会议。一个大国,怎么寅吃卯粮?‘国以粮为天’啊!。可是,解决问题的出路在哪里?李振声明白要实现大面积粮食增产,还要靠土、肥、水、种等综合措施的改善;要解决好中国的粮食问题,只有到田间去,到群众中去。会后,他带领中科院的农业专家,通过翔实的实地调研,总结了中国科学院老一代科学家南京土壤研究所熊毅先生团队在河南省封丘县和中科院地理所黄秉维先生团队在山东禹城县,20多年进行盐碱地、沙荒地和涝洼地治理的经验,提出了黄淮海中低产田治理方案。据他们测算,如果我国粮食在8000亿斤的基础上,要增加1000亿斤的话,黄淮海地区有500亿斤的潜力。他受中科院周光召院长的委托组织了25个研究所400多名科技人员,投入到冀、鲁、豫、皖四省的农业主战场,与地方政府联合,与兄弟单位合作,开展了大规模中低产田的改造和治理工作。在国务院的统一领导下,实施的6年中,黄淮海地区增产粮食504.8亿斤,与预期计划吻合。这是共和国农业发展史上一件值得记录、传承和激励后人继续为中华民族伟大复兴做贡献的大事。在总结这件大事时,李振声说:对国民经济有重大影响而自己又能干的事,确实看准了就要先做起来,不要贻误时机;只要做好了,就会得到国家的认可。

1999-2003年,我国粮食生产出现了五年连续减产,李振声为此深为焦虑。应中国人文论坛的邀请,李振声于2004421日在人民大会堂作了题为《我国粮食生产的问题、原因和对策》的报告,在分析了我国粮食减产原因的基础上,他提出了争取三年实现粮食恢复性增长的建议,并从农业生产实际出发分析了其可行性,引起了有关部门和社会的关注。2004426日,《科学时报》以《粮食恢复性生产时不我待》为题转载了这份报告。在国家领导和各级部门的重视和领导下,2004年和2005年两年,我国粮食生产扭转连年减产的局面,其恢复程度与他在报告中的预期进程基本吻合。

搞研究很重要的就是从国情出发。李振声不停歇地追寻着农业科技的创新目标。2011年,我国的粮食产量已经连续7年增产,李振声认为高产区粮食增产难度加大,而中低产区增产潜力巨大。这一次,他把目光投向环渤海三省一市的中低产田上,牵头提出建设渤海粮仓,向盐碱地要粮。两年后,国家重大科技支撑计划项目渤海粮仓科技示范工程项目正式启动。该项目通过研发、集成、示范推广耐盐优质高产农作物品种等措施,提高环渤海低平原4000万亩中低产田粮食产量和1000万亩盐碱荒地的治理。2013年,即项目启动的当年,82岁的李振声先后8次前往沧州南皮县试验基地考察、向劳模学习、向县、市、省政府领导汇报工作。令人难忘的是在中科院南皮生态农业试验站,当清晨的阳光倾斜地照射着麦苗,李振声的身影早已屹立在略带一丝寒意的微风中。人们难以想象前一天他刚刚经历了旅途颠簸,也似乎忘记了这是一位晚上需要带呼吸机才能休息的老人。

由于长穂偃麦草耐盐性强,以它为亲本培育的耐盐小偃麦新品种“小偃81”和小偃60具备耐盐、抗旱、高产、稳产等优点,适宜在土壤含盐量0.3%左右的中轻度盐碱地上种植,“小偃60”在2016年通过河北省农作物品种审定,成为渤海粮仓示范推广的重要品种。为了加强小麦耐盐育种工作,李振声带领课题组发展了一套完整的小偃麦种质规模化创制体系,并建立了一套综合评价小偃麦耐盐特性的方法。渤海粮仓科技示范工程项目实施期间,中科院与地方科技部门共同努力,在河北、山东、天津和辽宁累计示范推广8016.7万亩,增粮209.5亿斤,超额完成了预定任务,产生了显著的经济效益和良好的社会影响。

结语

随着李振声的工作得到社会的认可,各种奖励接踵而来。他先后获得全国科学大会奖(1978)、国家技术发明奖一等奖(1985年)、陈嘉庚农业科学奖(1988年)、何梁何利科学与进步奖(1995年)、中华农业英才奖(2005年)、“新中国成立60周年”三农模范人物奖(2009年)、中国种业十大功勋人物(2014年)、国际作物学会杰出作物学家奖(2016年)。2007年,国家科技奖评选在北京揭晓,李振声获得2006年度国家最高科技奖。李振声数十年如一日,把精力和智慧全部献给了小麦育种研究,他还把获得的国家最高科学奖奖金的个人所得悉数捐给了中国科学院遗传与发育生物学研究所用作助学基金,希望能够助学生一臂之力。

如今,笑称自己是90的李振声虽然不能亲自到田间地头去,但他学会了使用微信,继续指导“滨海草带等工作。他说:真正给我打分的是农民。语言朴实,却发聋振聩。李振声最爱顾炎武的一句名言:以兴趣始,以毅力终。让农民的日子过得更好是他的志向,正是这个信念,让他凭着持之以恒的毅力,始终在麦田里耐心守望。从风华正茂的年轻人到耄耋老人,李振声等农业科技工作者一“麦”相承,用滴落在土地上的汗水,浇灌出累累硕果。我们可以看到,如他所愿在祖国的大地上,农业会持续发展,农民会不断增收,农村将走向繁荣的梦想正在逐步实现。正是有了他们半个多世纪的不懈求索,我们才有了今天的底气,可以响亮地喊出:中国将饭碗牢牢地端在自己手中。

                         (供稿人:李振声院士之女李滨)

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