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 文/《瞭望》新闻周刊记者孙英兰  

     近几年发生的“镉大米”事件，引发了国人对主粮安全的担忧。中国水稻研究所所长、国家水稻产业技术体系首席科学家程式华在接受《瞭望》新闻周刊采访时表示，确保主粮绝对安全，是国家粮食安全战略的核心要义，而吃得安全更是民生中的重中之重，“土壤、水等环境污染导致的稻米等农作物重金属超标等问题对我们科研工作提出了新的挑战，希望通过我们的努力，不仅让国人吃得饱、吃得好，更能吃得安全。”
　　
水稻发展史上的三次飞跃
　　
    水稻是我国最重要的粮食作物，其播种面积和总产量均居粮食作物首位，我国一半以上人口的主食、热量和各种营养的主要来源就是稻米。我国水稻栽培历史悠久，拥有丰富的稻种资源，是水稻品种多样性的起源中心。“我国拥有7万多份的稻种资源，为我国水稻品种的遗传改良和水稻生产，提供了不可替代的物质基础。”程式华说。
　　
    我国不仅是水稻资源的富国，也是水稻生产的大国、水稻科技强国。近半个世纪以来，我国在水稻科技方面取得了举世瞩目的成就。
　　
    “水稻的几次革命，都是中国原创。世界矮秆稻育种的‘绿色革命’就源于我国。”程式华介绍说，上世纪50年代末60年代初，为了提高粮食产量，农业科研人员改良水稻品种，先后选育出50多个不同成熟期、不同类型的矮秆良种，实现了水稻由高秆变矮秆的品种变革，并由此带来栽培管理技术的改变，使我国水稻亩产达到250～300公斤，比新中国成立初期亩产126公斤翻了一倍，这是我国水稻发展史上的第一次飞跃。
　　
    1964年，还是农校教师的袁隆平开始杂交稻技术的研究。1966年2月28日，他的《水稻的雄性不孕性》论文在中国《科学通报》上刊登，由此拉开了中国杂交水稻技术研究的大幕。1973年我国成功实现了籼型杂交稻三系配套，育成第一个杂交水稻强优组合“南优2号”，1975年研制成功杂交水稻的种植技术并建立了杂交水稻种子生产体系，翌年得以大面积推广，这是我国水稻发展史上的又一次飞跃，推动了我国水稻亩产跨上400公斤平台。
　　
    杂交水稻一般比常规稻增产15%至20%，目前年种植面积已达2.5亿亩。据估计，已累计种植73.5亿亩，累计增产5.6亿吨。
　　
    1996年，我国启动了超级稻育种技术的研究，在兼顾产量的同时，兼顾品质和抗性。近些年，这项研究也取得重大突破，已选育出不少新品种、新组合，如国稻6号、天优华占等三系超级杂交稻新组合，Y两优2号、扬两优6号等两系超级杂交稻新组合及沈农9816、龙粳39等超级常规稻新品种。超级稻已累计示范推广7亿亩以上，正孕育着水稻产量的第三次飞跃。
　　
    在水稻育种技术取得重大突破的同时，其他的稻作技术也不断得到发展。如在栽培技术方面，在育秧与合理密植研究的基础上，上世纪60年代，围绕推广矮秆高产良种，科研人员提出以适当扩大群体依靠多穗增产为主的壮秧、足肥、早发、早控栽培技术；上世纪70年代围绕杂交稻的推广，科研人员研究提出以稀播少本为主、科学运筹肥水、促进穗粒优势的栽培技术；上世纪80年代以后，科研人员围绕水稻生长发育和产量形成的规律，针对影响高产的薄弱环节，研究提出了10余种各具特色的高产栽培法。在灌溉、土壤肥料、病虫害防治等方面，我国科研人员研究出了多种有效方法，确保了水稻的高产稳产。
　　
水稻研究面临新考验
　　
    多年来，我国水稻产量不断提高，除了国家政策因素外，水稻的增量主要依靠水稻品种的改良和改善生产技术等措施来实现。
　　
    “现在我国水稻的单产已达到460公斤/亩。”程式华说，“我们曾测算过，人口峰值若达到16亿人，稻米的需求量，单产达到480公斤/亩就可以满足需要。但是随着国家人口生育政策的调整，我们不但要满足‘吃饱’的要求，还要满足吃好、吃得安全的要求，不但要稳定提高产量，还要提高品质。这无疑给我们提出了更高的要求。”
　　
    “新中国成立以来，我们不断通过技术推动水稻单产的提高，以解决温饱问题，对稻米品质及专用性水稻的研究相对重视不够，其结果就是导致我国水稻高产育种领先，但品质研究相对落后。”农业部水稻生物学与遗传育种实验室主任、中国水稻研究所副所长胡培松说。
　　
    胡培松告诉本刊记者，我国优质稻米的研究和生产始于1985年初农业部在湖南召开的“全国优质稻米座谈会”，“比日本、泰国、澳大利亚等国滞后一二十年。”
　　
    当时会议统计显示，在全国近5亿亩的水稻中，名贵特优稻米等种植面积不到1%，食味好受市场欢迎的优质稻米占21%，一般中质米占43%，食味差的劣质米占35%。
　　
    1992年6月，国务院在广东召开会议，明确提出我国农业要从过去追求产品数量增长、满足人们温饱需求为主，开始转向高产和优质并重、提高效益的新阶段，这是我国农业发展的一次历史性转折。
　　
    1999年8月，国务院转发农业部《关于当前调整农业生产结构的若干意见》，要求抓住农产品供应比较充裕的有利时机，大力调整农业生产结构，把农业的发展切实转到以提高质量和效益为中心的轨道上来。
　　
    “次年，农业部首次下达调减早稻、压缩不适应市场需求的劣质食用稻米面积。这为发展优质稻米，尤其是全面发展商品性的食用和专用优质米带来了难得的机遇。”胡培松说，“我们所是1981年国务院批准建设、1989年落成的，1991年我们组建了‘优质多抗研究室’，培育优质稻品种。如今，我们的研究团队已由当时的两人发展成近20人的骨干队伍，研究面也扩展到对稻米品质重要功能基因的研究、优质品种培育和稻米品质高效评价平台建设等方面。”
　　
    胡培松介绍说，截至目前，他们已育成中优早3号、中香1号、中嘉早17等主栽优质及加工稻品种近20个，累计应用超过1.2亿亩。“仅中嘉早17品种，2010年被认定为优质超级稻，连续6年成为国家主导品种。农业部的数据显示，2014年该品种推广接近1000万亩，2015突破1000万亩。”
　　
    生活条件变好了，百姓不但要求吃饱、吃好，还要吃得安全。近年陆续发现的重金属污染的“毒大米”事件敲响了警钟。“毒大米”事件表明，我国土壤污染、水污染形势已十分严峻。农业部稻米及制品质量监督检验测试中心2010年发布的《我国稻米质量安全现状及发展对策研究》的报告称，我国1/5的耕地受到了重金属污染，其中镉污染的耕地涉及11个省25个地区。近几年在湖南、江西等长江以南地带，这一问题更加突出。
　　
    选育耐不良环境的、对重金属吸收能力差的水稻品种成为应对不良水稻种植环境的无奈之举。
　　
    “2014年，我们通过对60个早稻品种进行盆栽、大田等胁迫实验，反复研究和实验后发现，水稻的根系、茎叶、籽粒上均存在重金属富集，并重点开展籽粒低积累品种筛选，已筛选出包括中嘉早17等四个‘镉低积累品种’，其中中嘉早17成为湖南省政府招标品种，目前它已成为全国推广面积最大的籼稻品种。”胡培松说。
　　
    培育“超泰（国）胜日（本）”的优质水稻新品种，培育稳定高产的超级稻、节水节肥的专用稻，通过各种技术手段提高单产、提升稻米品质和安全性，这些无疑是水稻研究要解决的“顶天”问题，而高效、简便易推广的栽培技术也是科研人员要破解的难题之一。
　　
    中国水稻研究所朱德峰研究员认为，“在水稻科研中，‘立地’与‘顶天’是同等重要的。有好的水稻品种，还要有高效的水稻栽培技术。”为此，他带领团队，围绕水稻的高产高效、机械化种植和灾害防控三大内容进行研究，发明了钵型毯状机插秧技术，实现了机插秧返青早、长势好、效益高。不仅如此，他们还发明了水稻机插育秧的新模式——叠盘暗出苗模式，解决了我国之前机械化推广遇到的瓶颈问题，为未来的机械化水稻种植扫清了障碍。
　　
    朱德峰表示，这些成果的取得，主要得益于中国农业科学院的创新工程。“我们当时做钵型毯状秧苗的时候，开一只秧盘就要6万元，我们一下开了10多只秧盘，如果没有充足的经费保障，很难做到。”
　　
创新工程为水稻科研护航
　　
    说起中国农科院已经实施3年的科技创新工程，中国水稻研究所水稻病虫害防控技术研究创新团队的首席科学家傅强感慨地说：“水稻的病虫害防控是一个系统工程，但以前我们都是搞单虫、单病、单草的研究，实施创新工程以来，把病虫草害集合到一个团队里，不仅拓展了科研领域，科研资源得以优化整合，也使科研本身更具系统性、更全面。这几年，我们结合水稻生产特点，针对它生长的关键阶段，研发关键技术，取得了一系列成果。这都得益于体制机制的创新。”
　　
    “我在2002年建立起了一个长期定位实验，叫‘稻田种植模式定位实验’，到现在已经近15个年头。”中国水稻研究所从事稻田生态与环境研究的首席科学家章秀福对本刊记者说，“但在前两个五年计划里，由于经费和支持力度等方面的问题，收集资料特别是基础性数据非常不容易。而我现在可以从土壤、排放、水等多方面把这些基础数据资料收集起来，为研究工作提供支撑。如果没有创新工程稳定长期的经费支持，这种基础性的工作根本没办法做成。”
　　
    身为研究所的“当家人”，程式华告诉本刊记者，2013年初中国农科院启动科技创新工程以来，水稻所明确以保障国家粮食安全和引领世界水稻科技为使命，把握水稻科技创新方向的发展定位，改革体制机制，根据学科发展需要，先后组建了包括水稻品质遗传改良、水稻生殖发育等14个创新团队，研究方向覆盖基础和应用研究，同时改革用人和评价机制，加强科研平台和基地建设，科研工作取得了不俗的成绩。
　　
    2013年以来，全所共有6个品种入选农业部水稻主导品种，有19项科研成果获国家和省部级奖励，有20多篇“以我为主”的高水平论文在国际顶尖期刊发表，一大批科研项目获国家自然基金等资助，良好的科研氛围也为青年人才的快速成长提供了支撑。
　　
    “目前，我所正在进行种业科研成果确权工作，种业权益改革将充分体现科研成果的价值，这必将进一步激发科研人员的创新热情，为农业发展提供持续动力。”程式华说。