2023年1月20日,除夕前夜,我國著名蔬菜學(xué)家,中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所研究員方智遠(yuǎn),因病在北京逝世,享年84歲。1月26日,方智遠(yuǎn)遺體在北京八寶山革命公墓火化。中國農(nóng)科院發(fā)布悼念文章表示,方智遠(yuǎn)是我國蔬菜科技的奠基人和領(lǐng)路人,為我國蔬菜產(chǎn)業(yè)和民族種業(yè)發(fā)展以及鄉(xiāng)村振興作出了里程碑式的貢獻(xiàn)。
甘藍(lán),又叫圓白菜、洋白菜。早在20世紀(jì)60年代,方智遠(yuǎn)就開始從事甘藍(lán)育種工作,1973年,方智遠(yuǎn)率領(lǐng)團隊育成國內(nèi)第一個雜交種“京豐一號”,打破國外對甘藍(lán)種業(yè)的壟斷,此后,他和團隊又育成多種適宜不同季節(jié)種植的甘藍(lán),使甘藍(lán)這一大宗蔬菜實現(xiàn)了周年供應(yīng)。
方智遠(yuǎn)院士。中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所供圖
半個世紀(jì)前,甘藍(lán)種業(yè)的自主之路
在蔬菜中,十字花科是一個大家族,而甘藍(lán),又是這個大家族中重要的一員。方智遠(yuǎn)團隊成員、中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員呂紅豪介紹,我國蔬菜播種面積有三億畝左右,十字花科蔬菜如白菜、蘿卜、甘藍(lán)等,大約占三分之一,約有一億畝,其中,甘藍(lán)播種面積常年保持在1400萬畝左右,是名副其實的大宗蔬菜。
對于普通消費者來說,甘藍(lán)是市場上最普通不過的蔬菜,但少有人了解,這個傳入中國已有數(shù)百年的作物,在半個世紀(jì)前,種子還幾乎完全依賴進(jìn)口。
種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的源頭,種子依賴進(jìn)口,難免處處受制。據(jù)介紹,當(dāng)時我國甘藍(lán)種子進(jìn)口時常遭遇外商刁難,肆意抬高價格、降低質(zhì)量。1967年,兩廣地區(qū)種植的上百萬畝進(jìn)口品種“黃苗”,大面積出現(xiàn)先期抽薹的問題,農(nóng)民損失慘重。當(dāng)時,方智遠(yuǎn)進(jìn)入中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所工作剛剛?cè)辏谖C中開啟甘藍(lán)育種之路。
“我國不是甘藍(lán)的起源地,種質(zhì)資源非常缺乏,而育種首先要從種質(zhì)資源開始。”方智遠(yuǎn)多年的團隊搭檔、中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員孫培田說,“國內(nèi)資源少,材料也不多,所以只要聽說哪里有比較特別的甘藍(lán)品種,就要立刻去搜集材料,國內(nèi)國外到處找,一切都是從零開始。”
“搜集來的材料,還不能立刻用于育種,要進(jìn)行純化才能利用,而純化的時間往往很長,有時候需要許多年。當(dāng)時育種技術(shù)較為落后,都是人工純化、授粉,在田間進(jìn)行人工鑒定,有時候幾千個組合,可能一個理想的都沒有,所以一個品種的育成,要經(jīng)過非常漫長的時間,方院士常年都在地里埋頭勞動。” 方智遠(yuǎn)團隊成員、中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員劉玉梅說。
從“京豐一號”到實現(xiàn)品種自主可控
如何育成自己的甘藍(lán)品種?方智遠(yuǎn)團隊與北京農(nóng)林科學(xué)院專家合作,在國內(nèi)第一次利用自交不親和系的方法進(jìn)行蔬菜育種。在經(jīng)歷了無數(shù)次組配和篩選之后,于1973年育成國內(nèi)第一個甘藍(lán)雜交種“京豐一號”,結(jié)束了甘藍(lán)種子依賴進(jìn)口的被動局面。
1982年,劉玉梅成為方智遠(yuǎn)團隊的一員,此時正是“京豐一號”的推廣時期。她介紹,京豐一號適應(yīng)性極強,在我國大部分地方都可以種植,同時還有較好的抗先期抽薹的性能,有利于蔬菜“春淡”期上市供應(yīng)。先期抽薹是甘藍(lán)常見的問題,如果抽薹太早,葉球還沒長成,就沒有商品價值,種植戶就沒有收成。正因這一優(yōu)點,時至今日,“京豐一號”仍是國內(nèi)推廣面積最大的品種。
“京豐一號”的育成打破了國外的種子壟斷,也開啟了甘藍(lán)種子國產(chǎn)化的進(jìn)程,此后半個世紀(jì),方智遠(yuǎn)團隊育成了多個系列的新品種,使得“洋白菜”主要依賴國外進(jìn)口的歷史一去不返。“現(xiàn)在,我國甘藍(lán)品種的自主率已經(jīng)超過90%,實現(xiàn)了品種自主。”呂紅豪說。
周年供應(yīng)后,甘藍(lán)育種開啟新時代
甘藍(lán)是大宗蔬菜,但在國內(nèi)大部分地方,甘藍(lán)只種一季。“京豐一號”也有這樣的問題,在上世紀(jì)80年代的北京,“京豐一號”成熟期大多集中在10月份,畝產(chǎn)可以達(dá)到萬斤以上,短時間內(nèi)集中上市,不僅影響價格,也很難保證其他時間的供應(yīng)。
為此,方智遠(yuǎn)率領(lǐng)團隊,展開了新的育種攻關(guān),先后育成了適合春季、秋季的甘藍(lán)以及可以越冬的甘藍(lán),實現(xiàn)了周年供應(yīng)。
劉玉梅介紹,當(dāng)前,我國各地生產(chǎn)的甘藍(lán)有許多不同的種類,如春甘藍(lán),大約在一二月份播種,三月中下旬即可采摘,秋甘藍(lán)大約在七月左右種植,十月即可采收。還有越冬甘藍(lán),在南方十二月播種,次年三月份左右采收。
中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所副所長張揚勇是方智遠(yuǎn)團隊的一員,也是越冬甘藍(lán)育種的主要負(fù)責(zé)人之一。他介紹,越冬甘藍(lán)的培育,其實也是國內(nèi)突破種業(yè)卡脖子問題的又一次攻關(guān),這一攻關(guān),大約用了十年時間。
“2007年是我進(jìn)入中國農(nóng)科院蔬菜花卉所工作的第五年,也是剛剛考上方院士的博士研究生不久,他帶著我們到南方考察越冬甘藍(lán)的情況,那時候,越冬甘藍(lán)的品種基本都是國外引進(jìn)的,他就對我們說,我們要培育自己的越冬甘藍(lán)品種,替代國外品種。當(dāng)時,國內(nèi)這方面的科研還是空白的,我們的一切都要從零開始。在方院士的指導(dǎo)下,我們花了十年左右的時間,育成了我們自己的越冬甘藍(lán)品種,到現(xiàn)在,這一品種已經(jīng)成為了南方越冬甘藍(lán)的主栽品種,而且產(chǎn)值很高,畝產(chǎn)值最高可以達(dá)到1.2萬元。”張揚勇說。
隨著科技的發(fā)展,育種技術(shù)日新月異,尤其是生物學(xué)的發(fā)展,為育種提供了更多的技術(shù)手段,也使得許多原本難以實現(xiàn)的設(shè)想逐漸變成了現(xiàn)實。進(jìn)入21世紀(jì)后,方智遠(yuǎn)開始攻克甘藍(lán)雄性不育育種技術(shù)體系,并成功使用這一技術(shù)育成“中甘21號”甘藍(lán)品種。
“和自交不親和育種相比,雄性不育育種技術(shù)更先進(jìn)和高效,而我國是首個建立甘藍(lán)顯性雄性不育育種技術(shù)體系的國家。”方智遠(yuǎn)團隊成員、中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員楊麗梅說。
2012年12月,方智遠(yuǎn)院士(左二)和楊麗梅(左三)、莊木(左四)、張揚勇(左一)在安徽調(diào)查甘藍(lán)品種試種情況。中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所供圖
一生的夢想,在農(nóng)業(yè)和育種之中
從被“卡脖子”到領(lǐng)跑世界,半個世紀(jì)中,方智遠(yuǎn)帶領(lǐng)團隊走過了甘藍(lán)育種的艱辛之路。
對方智遠(yuǎn)來說,農(nóng)業(yè)科技是畢生的事業(yè),也是兒時的夢想。方智遠(yuǎn)于1939年出生于湖南衡陽一個叫昇平村的小山村,在他的兒童時代,日寇時常劫掠村莊,村民們每回都要跑進(jìn)深山中躲避。1944年,衡陽保衛(wèi)戰(zhàn)中,昇平村幾乎被日寇夷平,苦難的經(jīng)歷,成為他“強國強民”意識最初的啟蒙。
“方院士經(jīng)常跟我們說,做農(nóng)業(yè)科研,不是在實驗室里做些實驗、發(fā)些論文就夠了,要真正落在地里,讓農(nóng)民種上自己的種子,不再受國外企業(yè)的制約,還要讓農(nóng)民因我們的種子而增收,得到更好的受益。”方智遠(yuǎn)團隊成員、中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所研究員莊木說。
從育成第一個自主品種,到攻克越冬甘藍(lán)品種自主的難關(guān),半個多世紀(jì)的育種歷程中,方智遠(yuǎn)不斷和國外種業(yè)公司競爭博弈,和一線生產(chǎn)的農(nóng)民共同成長。
中國農(nóng)科院數(shù)據(jù)顯示,幾十年中,方智遠(yuǎn)和他的團隊將30多個甘藍(lán)品種推廣到全國各地,高峰時期,播種面積占比60%以上,累計推廣超一億五千萬畝。他們獲得了4項國家獎,包括1項國家技術(shù)發(fā)明一等獎、3項國家科技進(jìn)步二等獎,這也是迄今為止蔬菜領(lǐng)域唯一的一個國家技術(shù)發(fā)明一等獎。
“方院士的眼光非常長遠(yuǎn),也對未來充滿自信,從半個世紀(jì)前開始甘藍(lán)種業(yè)攻關(guān)到如今,他總是相信,我們能夠趕超國外,實現(xiàn)越冬甘藍(lán)品種自主,他曾經(jīng)說,即便我超越不了,我的學(xué)生,還有眾多未來的科學(xué)家們,一定能夠?qū)崿F(xiàn)超越。”張揚勇說。
■講述
招收學(xué)生時,他先問“愿不愿下地”
張揚勇進(jìn)入中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所工作時,方智遠(yuǎn)院士面試的考官之一。
“我記得當(dāng)時他問我,愿不愿意下地?”張揚勇說,“他特別和藹,對我們這些年輕人,全程都是和顏悅色。但他也告訴我們,農(nóng)業(yè)科研是一個辛苦的活兒,大地才是我們的工作場所。”
和方智遠(yuǎn)共事更久的同事們,對此感受更加深刻。劉玉梅1982年加入方智遠(yuǎn)團隊,迄今已有41年,經(jīng)歷了團隊大部分主要攻關(guān)和品種培育。
“以前條件沒有現(xiàn)在這么好,連溫室都沒有,我們在北京的基地中挖一米多深的坑,上面蓋上草簾子、玻璃,就是冬天的育種‘溫室’。因為甘藍(lán)育種需要開花結(jié)籽,而它必須經(jīng)過‘春化’,也就是要經(jīng)歷一段時間的低溫,才會開花,一年只開一次花,所以要特別小心。”劉玉梅說,“那時候,方院士帶著我們,整天在地里,給育種材料授粉、人工鑒定、選育組合等。”
對育種者來說,從零開始的育種,每一份材料都彌足珍貴,每一個細(xì)節(jié)都不可錯過。
“有一回,北京4月份下雪,那時候我們種在農(nóng)場的材料正好在花期,已經(jīng)80多歲的方院士連夜打了很多電話,讓我們趕緊去采取保護(hù)措施,第二天一早他就到地里了。”楊麗梅說。
在鼓勵和教育學(xué)生后輩上,方智遠(yuǎn)也有自己的方法。張揚勇說,“他在得知我們剛走出校門、對田間實驗不感興趣時,通過言傳身教的方式,讓我們感受育種的樂趣與成就感,比如觀察花粉,我們可能一早就去看,而他會告訴我們技巧,最好在下午一點到兩點去看,然后他帶著我們從幾千朵花中找到最特殊的那一朵。那時候,每一個新的發(fā)現(xiàn)都讓我們特別激動,也特別有成就感。就這樣,我們逐漸對此產(chǎn)生興趣,每天都想去看看地里的甘藍(lán)。”
作為團隊的領(lǐng)導(dǎo)者,方智遠(yuǎn)的許多行為都在影響著團隊成員。“方院士是真正和農(nóng)民在一起的,比如我們的實驗農(nóng)場會雇一部分工人幫我們干農(nóng)活兒,一般的研究人員很少關(guān)注他們工作之外的事,但方院士很關(guān)注他們,時常和他們聊天,自掏腰包給他們買食品,并特別向所里申請建立了食堂。每年過年,方院士都要帶著禮物去農(nóng)場和工人們一起過年。可以說,他用行動告訴我們,農(nóng)業(yè)科研工作者就是應(yīng)該在田地中,應(yīng)該和農(nóng)民在一起。”楊麗梅說。