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刘公社:为地球修复绿色皮肤

发布时间:    来源:神州学人 

  羊草,这种广泛分布于俄罗斯、蒙古、日本、朝鲜,在我国境内普遍生长于北方多个省份的草种,名字虽平凡,作用却不平凡。它不仅可耐极低的温度,且耐盐、耐碱、耐干旱、耐牧,同时其发达、穿透力强的横走根茎,地上能防风固沙,地下能固土保水,一年种植可持续覆盖地表几十年,而且营养丰富,适口性好,是牛羊都爱吃的“香饽饽”。然而这一我国草原上的建群种,曾经的唯一出口草种,却因气候变化、过度放牧、无序发展等自然和人为因素,面临着大面积衰退。要修复生态环境,重生地球绿色皮肤,野生羊草虽有优势,但也存在各类问题。如何驯化改良?中国科学院植物研究所研究员、中国草学会生物技术专委会主任刘公社为此努力了20余年。

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  野生羊草的漫漫“驯化”之路

  羊草虽然分布范围广,又浑身是宝,但野生状态下的羊草却是不折不扣的“三低”:抽穗率低、结实率低、发芽率低,用刘公社的话说就是“孩子生的少”。因此,从25年前开始接触这项事业,刘公社和他的团队就致力于羊草的人工驯化,通过人为干预使之成为易播种、易生长、易结实的优良品种。

  说着容易做起来却如此艰难。与大自然直接打交道的事情似乎都有一种天然和纯粹,想让其以人的意志为转移绝非易事。20余年间,刘公社带领团队走遍了国内北方地区几乎所有有羊草生长的地方,也去过蒙古、日本、韩国、美国等国家,收集了上千份种质资源,建立了羊草基因资源数据库,验证了18个有育种价值的新基因,希望通过杂交改良方式,让人工繁育的羊草不再有野生羊草的“三低”问题。

  要全面分析上千份种质资源,不仅工作量巨大,更有其复杂性。“天然”往往也意味着不够“完美”,不同的优质特性经常出现在不同种质资源中,需要通过设计和杂交才能实现强强联合。“中科1号”羊草的成型,刘公社花了16年时间。如今,“中科1号”羊草抽穗率达到50%左右,结实率也由野生状态下的10%-20%提升至60%-70%,个别好的种质的结实率甚至超过90%。在重要的种子产出方面,羊草属典型的无性系植物,要大面积飞机播撒,就需要突破有性繁殖这一瓶颈,“中科1号”羊草实现了亩产种子30-50公斤,而且打破了拉长繁殖周期的种子休眠状态,让发芽率不仅翻了几番,更可在播种后的第二、第三年即能有所收获。“要向100%成功率迈进。”刘公社心中还勾勒着一幅更美好的“绿色蓝图”。

  以草的韧性坐热草业研究这方“冷板凳”

  “中科1号”羊草以及后续的“中科2号”“中科3号”“中科5号”等多个羊草品种成果喜人,然而一路走来,个中辛苦只有刘公社自己最清楚。

  羊草的改良工作开始于上世纪90年代。农业发展战略专家、小麦遗传育种学家、中国科学院院士李振声经过数十年研究,通过反复的科学论证,提出要喂饱我国十几亿人口,丰富饮食结构,眼光不能只瞄准18亿亩耕地,更要向草原、森林、海洋要资源。“李院士给我布置了个题目,让我去内蒙古的大草原看看,他说我们现有的科技水平不足以支撑这里未来的发展,要找到解决办法。”带着这个题目,刘公社来到了内蒙古。

  眼前,沙进人退的景象给刘公社留下了极为深刻的印象。“沙子把房子都能埋起来。”踩着被牛羊啃得连人的脚面都盖不住的野生羊草,刘公社开始了自己的羊草改良之路。中科院在1995年抽调了4个研究所的20多名科研人员投入这一重点项目的研究,多年来,在科技部、中科院、教育部、国家自然科学基金委员会等相关项目的资助下得以不断延续和深入。

  那个年代交通不便,只能开着吉普车在茫茫荒地上“跟着感觉走”。车子出险很常见,“夏天还好,就坐着看星星,冬天怎么办?穿多少件棉大衣都能把人冻透。”刘公社就遇到过此种险境,还好人皆平安。“应该说是幸运吧。”如今的淡然背后是20余年坐在草业研究这方“冷板凳”上的执着。几千种草,选哪一种才有可能做成功?今天做一点明天做一点,似乎总也没有让人折服的突破性成果。然而,越是看似枯燥无味的事情,只要守住寂寞,守住孤独,得到的回报就越丰厚。“山水林田湖草,草虽排在最后,但面积最大,有60亿亩,是地球的‘皮肤’。”在刘公社团队的努力下,中科羊草品种已经在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古、河北、河南、黑龙江及北京等地得到繁殖和应用,并开发出盐碱地、退化草地、荒漠化土地治理,“西繁东用”、林草间作等利用模式。在国际乡土草研究领域,中科羊草因兼具饲用和生态双重价值而比国外的黑麦草等品种有着更大的国际比较优势。

  让自己与祖国紧紧连在一起

  “我这个名字一看就知道是哪年生人。”或许真是名字的缘故,让刘公社人生中几次重要的转折,都与国家的发展变革紧密联系在一起。

  “刘公社,马上要恢复高考了,老师让我来告诉你。”受班主任陈丽英老师的委托,高中同学骑自行车跑了几十里路,在田地里找到了当时已经回乡劳动的刘公社。在1976年,这不仅是一个让刘公社,也是让无数对知识如饥似渴的年轻人感到无比激动的消息。第二年,登上恢复高考第一班车的刘公社,顺利地被西北农学院(现西北农林科技大学)录取。出身陕西农民家庭,又在农业学院苦读的刘公社起初和很多人一样抱着朴素的想法,希望用自己的所学为改变农村落后面貌作点贡献,为家乡父老造福。大学最后一年,又一次重要考试暂时改变了他的人生轨迹。通过参加国家教委(现教育部)统一的出国预备研究生考试,刘公社获得了公派出国留学的机会,同220多位同学一起前往法国留学。

  “太震撼了!那种社会发达程度,人的观念意识,不知道我们需要多少年才能达到这样的水平。”这是初到法国时刘公社内心的真实写照。然而,空发嗟叹于事无补,只有努力学习,拼命吸收先进知识。1个小时的课程,法语基础薄弱的刘公社要用5个小时来消化理解,还要借法国同学的笔记反复研究。凭着小草一般的韧性和勤奋,他仅用了4年时间就获得了博士学位。法国导师、国际杂交向日葵之父勒克莱尔教授非常看重刘公社这个唯一的中国学生,刘公社也曾动过留在法国的念头,但对家乡对父母亲人的思念让他终于没有这么做。1984年,国家教委曾为刘公社购买机票让他回国探亲。那个年代,大学毕业生的平均工资只有58元,这张价值4983元的机票让刘公社铭感五内。“我总想,应该利用自己所学和专长,踏踏实实为国家作点儿贡献。”刘公社觉得,只有这样才对得起自己的良心。

  1997年起,刘公社曾和其他20多位留法博士一起,参加教育部“春晖计划”支持的“留法学者支持西部建设项目”团组,前往甘肃、贵州等省份,深入贫困地区考察调研,帮助当地找到科学发展和可持续发展的道路。刘公社一直很喜欢“春晖计划”这个名字,“谁言寸草心,报得三春晖”,如今,刘公社培育出的中科羊草系列品种早已不是小小“寸草”,据他估算,我国适合羊草改良的潜力面积约10亿亩,国际市场估计30亿亩。如果建立起优质羊草种子繁殖基地100万亩,所生产的种子每年可改良6000万亩草原和沙地,如果连续坚持播种30年,就会建成18亿亩人工草地。祖国的“三春之晖”、导师李振声院士“开发羊草良种资源,再现草原牧歌美景”的理想,刘公社都在一步一个脚印地去回报、去实现。在他看来,30年前人们还在为吃饱肚子发愁,遑论生态修复和保护,如今上到“两山理论”的顶层设计,下到多年科研的雄厚积累,就连人们的生态环保意识都在不断增强,面对如此前所未有的良好发展机遇,没有不继续奋斗的理由。

  来源:神州学人(2020年增刊第2期)



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责任编辑:杨匀


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