科學(xué)現(xiàn)場(chǎng)

內(nèi)陸長(zhǎng)得出海水稻嗎

中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者 史額黎

陳日勝是在海邊發(fā)現(xiàn)海水稻的。但隨后的31年間，他執(zhí)意要把海水稻種到內(nèi)陸去。

這種生長(zhǎng)在含高鹽分海邊灘涂地、每日隨潮水漲落搖擺的水稻，經(jīng)過陳日勝多年培育和推廣，逐漸為世人所知。“雜交水稻之父”袁隆平認(rèn)為海水稻的戰(zhàn)略意義類似于“當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的野生水稻不育資源”，親自牽頭成立青島海水稻研究發(fā)展中心。2017年9月，該中心進(jìn)行了首批海水稻測(cè)產(chǎn)，作為一項(xiàng)重大科技創(chuàng)新，它被寫入中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平的2018年新年賀詞中。

陳日勝在海水稻試驗(yàn)田中。

55歲的陳日勝是遂溪虎頭坡種植專業(yè)合作社的社長(zhǎng)，他的夢(mèng)想?yún)s是改造全中國(guó)鹽堿地。在中國(guó)東北、西北地區(qū)加大了試驗(yàn)種植力度后，他自稱培育出可適應(yīng)pH值9.5以內(nèi)、含鹽量0.6%左右土壤的海水稻雜交品系。在肯定陳日勝執(zhí)著精神的同時(shí)，也有專家表示，需要好好研究他發(fā)現(xiàn)和培育的材料，但媒體宣傳已經(jīng)過頭了。

沒見過那塊地能長(zhǎng)出什么

對(duì)畢業(yè)于湛江農(nóng)業(yè)專科學(xué)校林果專業(yè)的陳日勝來說，研究水稻本就屬于“半路出家”。

1986年11月，陳日勝跟隨老師羅文烈到廣東湛江遂溪縣的海灘考察紅樹林生長(zhǎng)情況。在一片蘆葦中，他意外發(fā)現(xiàn)一株接近成人身高、結(jié)青白色穗子的植物。羅文烈仔細(xì)觀察后，斷定這是一種生長(zhǎng)在海邊鹽漬地的野生水稻，并囑咐陳日勝收下穗子上的522粒種子進(jìn)行繁育。

為了完成這份“作業(yè)”，第二年，陳日勝找到兩塊海邊的小空地進(jìn)行育秧。結(jié)果海魚隨著潮水游上來，很快吃光了其中一塊空地中的秧苗。

臺(tái)風(fēng)來時(shí)，短時(shí)間內(nèi)能將水體含鹽量提升至1%，也會(huì)將海水稻直接吹倒在水中。讓陳日勝驚訝的是，風(fēng)平浪靜后，盡管海水稻的稻桿依然呈倒伏狀，稻穗?yún)s能彎著再長(zhǎng)起來，照樣開花結(jié)果。

從1987年到1991年，經(jīng)過多次選種，陳日勝最終選定了“海稻86”。長(zhǎng)時(shí)間在稻田里勞作，他雙手粗糙，皮膚曬得黝黑，乍一看和當(dāng)?shù)剞r(nóng)民沒有區(qū)別，但他無法靠種海水稻為生。國(guó)營(yíng)糧所不認(rèn)可谷粒上有芒的海水稻，普通大米能賣0.3元一斤，海水稻只能賣0.26元。

為了補(bǔ)貼家用，陳日勝在桂林、云浮等地搞過林場(chǎng)、種過果樹，甚至還搞過建筑。他每年又從這些“副業(yè)”上拿出幾萬元，進(jìn)行海水稻的研究和育種。“我就覺得要拼命賺錢，才能做自己的事情。”

直到綠色食品概念在中國(guó)悄然興起，海水稻才銷往香港，賣到30元一斤。陳日勝索性賣掉手中的桉樹林和魚塘，在遂溪組建虎頭坡種植專業(yè)合作社。海水稻的種植面積也從幾百畝增加到上千畝。

有一次，陳日勝租下廉江市某村莊的1000畝鹽漬地。當(dāng)?shù)卮甯刹勘硎荆?0多年從沒見過那塊地能長(zhǎng)出什么。陳日勝試種了200畝地，播種5天后，秧苗就冒出來了。

2014年10月28日，中科院院士謝華安、國(guó)家雜交水稻中心副主任馬國(guó)輝等專家來到湛江海灘進(jìn)行實(shí)地考察，一致認(rèn)為海水稻是一種特異的水稻種質(zhì)資源。

廣東省農(nóng)科院水稻研究所所長(zhǎng)王豐認(rèn)為，正因?yàn)殛惾談賹?duì)海水稻的執(zhí)著精神，才吸引了很多研究“大咖”注意到、投身到水稻耐鹽堿性領(lǐng)域的研究。

學(xué)術(shù)界對(duì)陳日勝的研究存在質(zhì)疑。國(guó)際水稻研究所駐中國(guó)代表葉國(guó)友告訴中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者，陳日勝的問題是提供不出業(yè)界認(rèn)可的數(shù)據(jù)。“我不懷疑陳老師，但是這些結(jié)論是要靠系統(tǒng)的試驗(yàn)來獲得。簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)積累說服力不足。”他說。

通常情況下，要想得到系統(tǒng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過科學(xué)的對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)不同發(fā)育階段的海水稻進(jìn)行耐性測(cè)定，而且試驗(yàn)結(jié)果必須可以重復(fù)。

缺乏對(duì)比試驗(yàn)，使海水稻的耐鹽堿能力同樣存在爭(zhēng)議。雖然陳日勝表示海水稻在含鹽量0.9%的水體中可以存活，但王豐大致判斷，海水稻與國(guó)內(nèi)外其他耐鹽水稻的耐鹽能力都在含鹽量0.66%的范圍之內(nèi)。

多養(yǎng)活約2億人

袁隆平曾表示，目前中國(guó)有15億畝鹽堿地，其中有2億畝具備種植水稻潛力。如果按照畝產(chǎn)200~300公斤計(jì)算，可增產(chǎn)糧食500億公斤，多養(yǎng)活約2億人。

對(duì)上世紀(jì)90年代的陳日勝來說，除了上學(xué)時(shí)了解到中國(guó)鹽堿地分布在東北、西北地區(qū)外，他腦中沒有任何關(guān)于內(nèi)陸鹽堿地的直觀印象。他想自己出來調(diào)查一下。

從1990年開始，陳日勝自費(fèi)前往全國(guó)各地，聽說哪里有鹽堿地就會(huì)趕過去。每次返程，陳日勝總會(huì)帶著鹽堿地的泥土樣本和當(dāng)?shù)胤N植的稻種回家。

他拎著幾袋泥土，連包糖果餅干也不帶。久而久之，家里人都罵他不務(wù)正業(yè)，就連讀過大學(xué)的弟弟也說他“幾十歲了還在亂搞”。

有一次在內(nèi)蒙古，牧民看到陳日勝在鹽堿地挖泥土，還要帶一點(diǎn)水，認(rèn)為這個(gè)廣東人肯定是搞研究的，非要?dú)㈩^羊招待他。在土地重度鹽堿化的村莊，陳日勝看到，老百姓只能種一點(diǎn)向日葵，播下的玉米三分之一沒有產(chǎn)量。

陳日勝發(fā)現(xiàn)，海水稻能夠改造土壤結(jié)構(gòu)。他說，經(jīng)過5年種植，遂溪虎頭坡試驗(yàn)田的土壤鹽分結(jié)構(gòu)得到了很大改變，已能種植花生和普通水稻。重度鹽堿地種下海水稻6年后，土壤得到改良，而中度鹽堿地只需3年。

得到企業(yè)的資金支持后，陳日勝開始在全國(guó)范圍內(nèi)試種海水稻。試驗(yàn)點(diǎn)從南到北，包括海南、山東、遼寧、吉林等地。

通過前期試種，陳日勝發(fā)現(xiàn)，從海南到東北沿海的鹽漬地，海水稻都能正常生長(zhǎng)。內(nèi)陸的黑龍江有多種鹽堿地，pH值高達(dá)9.3，種不了樹，海水稻卻能存活。在東北，海水稻還能自然休眠耐凍。

原產(chǎn)于湛江的海水稻，在不同緯度地區(qū)的生長(zhǎng)情況存在差異。在三亞，從不打農(nóng)藥的海水稻遭遇病蟲害。陳日勝調(diào)整了播種時(shí)機(jī)，海水稻避開了寄生蟲。在黑龍江的鹽堿地里，海水稻能夠生長(zhǎng)但無法開花結(jié)果，陳日勝?zèng)Q定利用海水稻的遺傳基因，與東北的粳稻雜交。

由于欠缺專業(yè)的水稻知識(shí)，陳日勝大多時(shí)候通過自學(xué)，邊摸索邊研究。在他遂溪的家中，水稻研究方面的書裝了一柜子。有一次陳日勝在洗澡時(shí)突然想到一個(gè)學(xué)術(shù)問題，直接沖出浴室，趕緊把想到的東西全部記下來。

但碰到基因問題時(shí)，陳日勝會(huì)覺得棘手。上世紀(jì)80年代的林果專業(yè)教材，講的還是元素變動(dòng)。陳日勝?zèng)]學(xué)過基因?qū)W、分子學(xué)，跟隨其他人研究基因時(shí)，只能匯報(bào)他觀察到的農(nóng)藝性狀。“我人生最大的幸福就是認(rèn)識(shí)一些對(duì)我很好的老師。”陳日勝說。

經(jīng)過多年努力，陳日勝自稱已經(jīng)掌握了海水稻與粳稻雜交的技術(shù)。相比與南方秈稻的近親雜交，海水稻與北方粳稻的遠(yuǎn)親雜交難度更大。對(duì)于技術(shù)細(xì)節(jié)，他表示不便透露，但強(qiáng)調(diào)“關(guān)鍵是要花的時(shí)間比較多”。

為了提高海水稻雜交品系的適應(yīng)能力，陳日勝前段時(shí)間在內(nèi)蒙古輾轉(zhuǎn)多座城市，尋找堿性更大的土地，甚至還考察了一塊“政府鹽堿地改造的失敗項(xiàng)目”。

我不知道老爸做了大事

比起最初的畝產(chǎn)100斤，如今陳日勝自己試驗(yàn)的第三代海水稻測(cè)出的最高畝產(chǎn)已超過700斤。

陳日勝說，海水稻在南方時(shí)從來沒有這么高的產(chǎn)量，也就是畝產(chǎn)300多斤。他將雜交的新品系，比喻成南方海水稻與北方粳稻“聯(lián)姻生下的混血兒”，選擇“最聰明的孩子”進(jìn)行培育。

加州大學(xué)洛杉磯分校基因組和大數(shù)據(jù)中心主任李新民認(rèn)可陳日勝的研究思路：“海水稻是一個(gè)稀缺的遺傳資源。從分子進(jìn)化角度講，海水稻是秈稻和粳稻早期分子階段的一個(gè)遺傳變種，它和水稻在遺傳差異上距離非常大。”

“目前雜交育種生產(chǎn)上所面臨的最大問題就是種質(zhì)資源貧乏，親本之間遺傳距離太近。因此，海水稻和水稻品種的雜交，更容易出現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種。”李新民說。

與此同時(shí)，陳日勝在湛江各縣市的海水稻種植面積已經(jīng)擴(kuò)大到接近3000畝，媒體給他冠以“海稻之父”“海稻的締造者”等名號(hào)。女兒看到報(bào)道后，打電話過來：“老爸你讓我壓抑死了，讀高中以前，班里面我家是最窮的，我不知道老爸做了那么大的事情。”

成名之后，陳日勝的經(jīng)濟(jì)情況卻沒有明顯好轉(zhuǎn)。率先投資海水稻的企業(yè)遭遇資金問題，陳日勝也背上了債務(wù)，賣掉湛江市區(qū)的住房還債。在搬家過程中，許多他費(fèi)盡心血從各地帶回的泥土樣本，都被妻子當(dāng)作破盆爛罐扔掉了。

更讓陳日勝頭疼的是，“名氣”讓他稻田里的偷竊事件逐漸增多。有人在跟隨政府參觀種植基地時(shí)，隨手摘下一二兩種子。也有人開著車半夜跑入內(nèi)蒙古荒漠中的稻田。陳日勝說，他已經(jīng)向警方報(bào)案，并再三提醒記者不要在報(bào)道中提到種植基地的具體城市，以免暴露目標(biāo)。

對(duì)于陳日勝在內(nèi)陸鹽堿地推廣海水稻的做法，王豐持保留意見。他認(rèn)為，東北、西北的鹽堿地是由于缺水形成的，過量的蒸發(fā)使得土壤中的鹽分被帶到了土地表面。即便海水稻在北方干旱的鹽堿地培育出來，由于缺少淡水資源，大面積推廣仍然很困難。

關(guān)于海水稻的另一項(xiàng)爭(zhēng)議，集中于基因研究的進(jìn)展情況。2017年8月，陳日勝和李新民合作完成了對(duì)“海稻86”的全基因組測(cè)序，并在國(guó)際期刊上發(fā)表了研究論文。李新民曾表示，目前海水稻在分子研究層面尚無突破性進(jìn)步，下一步的關(guān)鍵，一是要研究清楚抗鹽堿的機(jī)理，二是要分離抗鹽堿基因或基因組。

王豐認(rèn)為，全基因組測(cè)序技術(shù)的使用已經(jīng)越來越普遍了，這與了解基因的耐鹽機(jī)理還有很遠(yuǎn)的距離。與產(chǎn)量性狀、品質(zhì)性狀一樣，水稻的耐鹽性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀，很多基因相互牽扯、相互關(guān)聯(lián)，研究起來比較復(fù)雜。

對(duì)此，李新民回應(yīng)道，抗鹽性狀是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的數(shù)量性狀，它是由幾個(gè)主效基因控制的。要分離控制數(shù)量性狀的基因，首先要把這些基因定位在某一個(gè)染色體的某一個(gè)位置上。然后，在控制其他遺傳變異的條件下，再一個(gè)一個(gè)來分離這些基因。

“我做好自己的事就好了，管別人說什么呢。”對(duì)于學(xué)術(shù)界的各種質(zhì)疑，陳日勝顯得很淡定。只是作為他口中的師友，葉國(guó)友很是遺憾：“我很佩服陳老師的執(zhí)著。但是他科學(xué)訓(xùn)練不足，這些年事倍功半。下幾年如果還是這樣干，我預(yù)期別人的成績(jī)要比他大。”

[責(zé)任編輯：楊凡、徐琳琳]

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