超級稻裏蘊藏著現在解答不了的寶藏,那就是為什麼能夠高產。通過基因研究,就是想把這個謎解開。在光合作用下,某些酶能把太陽能轉化為自然生長的蛋白質。如果能找到這種基因,就可以在物種上有很大的突破。
中國的超級稻將來在做基因測序之後,首先要解決為什麼高產的機理問題。他們提出要解決的幾點問題,第一是高產,第二是優質,第三是抗病,第四是耐寒,第五是抗逆轉等。
整個水稻測序的合作中,由袁隆平提供種子,確保所測序的種係是他的雜交水稻。也就是由袁隆平提供資源,中科院把資源信息化,再往後由中科院遺傳所把它分子生物學化,然後就可以再回到袁隆平那兒,把它組織化,運用於生產實踐。這是一個循環。用這樣的循環來破解和利用水稻的奧秘。
2001年10月12日,中國科學院、國家計委、科技部聯合召開新聞發布會,著名生命科學家、中國科學院副院長陳竺宣布,具有國際領先水平的中國水稻(秈稻)基因組“工作框架圖”和數據庫在我國完成。
他說:“這次秈稻基因組‘工作框架圖’成果的取得,是重大的、原始性的知識創新,是中國科學院正在開展的科技戰略行動計劃中的一部分。這項工作和袁隆平先生的工作構成了我國水稻大生命科學與大生物技術研究的互為依托的整體格局。”“水稻基因組國際合作追求的目標不僅僅是做出‘工作框架圖’,亦即‘草圖’,而是要追求完美的‘精細完成圖’,我國現在已接近完成‘精細圖’,而且有自己的研究特色。該研究作為國際合作計劃的組成部分,是我國對世界所作的莊嚴的承諾,我們既然做了,就一定要做到底,並且把它做好。”
2001年11月,袁隆平在世界農業科技大會上說,生物技術可以加速中國的超級稻研究。如果轉入玉米的某種基因,超級水稻的單產還會有大幅增長的潛力。
利用高技術優化米質
2001年7月3日,中國國家雜交水稻工程技術研究中心與香港中文大學植物及真菌生物科技中心合作,正式啟動一項“超級雜交水稻計劃”,旨在通過傳統育種技術與最新生物科技的結合,發展新一代的高產優質雜交水稻。
早在1999年初,香港中文大學講座教授、生物係主任、美籍華人辛世文先生了解到,袁隆平有意利用分子生物工程技術提高雜交水稻米質,感到是一個很好的合作機會。
香港中文大學生物係有設備優良的生物工程實驗室,辛世文先生是生物工程技術領域的優秀科學家。他於1942年出生於廣東湛江,1954年隨父母到香港,後來赴美國威斯康辛大學留學,1974年獲哲學博士學位。1980年提取並克隆出了世界上第一個植物基因,同時第一個發現植物基因亦含插入順序,而被國際同行譽為“克隆植物基因之父”。他的科學發現具有劃時代的意義,表明人類按照自己的需要和意圖任意“設計”、“製造”植物的時代已經到來。
辛世文加入美國國籍後,不忘祖國的養育之恩,對於祖國的科學事業一往情深。早在1980年,他就開始應邀擔任中國國家蔬菜係統工程技術研究中心的顧問和客座教授,後來受聘擔任中國農業大學、西北農業大學、武漢大學、中國科技大學和南開大學的客座教授,以及農業生物技術國家實驗室學術委員會委員、北京植物細胞工程實驗室科技顧問。
辛世文是生物基礎理論和應用科學研究領域的世界級傑出科學家,他的加入,給中國生物學界帶來了生氣。1998年,他與北京大學陳章良教授協調,合作建立了北京大學與香港中文大學植物基因工程聯合實驗室,開展聯合研究,交流互動,共同開發生物技術產品,共同培養研究生等等。稍後,他又與袁隆平院士、陳章良和常鎮汝教授聯合申請國家自然科學基金和香港科學資助基金(簡稱中港基金),以開展水稻和大豆功能基因組研究。1999年,他與袁隆平開始攜手合作,用分子遺傳技術開展雜交水稻品質改良和用分子標誌技術改進水稻形態,增進抗病能力的研究。
“超級雜交水稻計劃”啟動後,袁隆平認為可在未來5年完成育種、田間試驗、生產試驗和生產示範。那時候,“超級雜交水稻”的米質將從現在一般雜交水稻米質的三級或二級提高到一級,產量也會達到畝產900公斤,水稻抗逆能力也將大為提高。
辛世文教授表示,香港中文大學將提供先進的實驗設備和研究人員,進行早期的實驗選種工作。他還邀請了專門研究植物光合作用的美國華盛頓州立大學華人科學家古森本教授參與該計劃。
參與航天育種
1999年10月26日,中央統戰部在人民大會堂舉行一批小行星的命名儀式,其中一顆星被命名為“袁隆平星”,以表彰袁隆平在雜交水稻研究上的巨大成就。
說來很巧的是,早在幾年前,袁隆平就已經把育種思路從稻田拓展到了宇宙太空,參與了尖端的航天育種工程。
1961年,前蘇聯宇航員加加林乘坐宇宙飛船飛離地球,進入太空。從此,人類完成了文明史上的又一次飛躍。伴隨著載人航天的實現,人類對物質世界的認識產生了劃時代意義的變革。繼陸地、海洋、天空之後,航天技術正把地球文明推向高遠浩瀚的宇宙。