如今,李振声这个名字在学术界早已广为人知,但很多人却并不知道,很多年前,李振声就曾观察到:比起小麦,野草的生命力要更顽强。这一发现对于李振声的科学研究起了很大的作用,由此所产生的一系列研究成果也一直都影响着我国小麦的生产和人们的生活。
被分配在实验馆工作
“给我印象最深刻的就是华罗庚、钱三强和艾思奇所做的报告。”
“几十年的经验,也让我深刻体会到,学哲学,的确能够使人做事情少犯错误,做研究少走弯路。”
1951年,李振声从山东农学院毕业,随后就幸运地被分配到了中国科学院北京遗传选种实验馆工作。他说:“科学院在北京的人并不多,只有200人。一次,院部领导邀请一些著名学者给青年人作报告,我有机会聆听了。”对于那次报告会,李振声又说:“给我印象最深刻的就是华罗庚、钱三强和艾思奇所做的报告。华罗庚先生讲的是怎样学习,概括起来有4句话:天才在于积累,聪明在于勤奋;别人起床时,我已经学习4个小时了;我研究数学是从小学教科书的数学一、二、三、四、五、六、七开始的;要学会读书,要将一本厚书读薄。钱三强先生讲的是怎样做研究,他说:‘做研究,必须要注意基本训练,我跟居里夫人做研究工作时,第一个课题花了4年半的时间,完成了做研究的基本训练,包括怎样收集资料,怎样选题,怎样进行试验设计,怎样做调查,怎样整理分析数据,怎样撰写论文等等;而当我做第二个题目时,难度比第一个课题还大,但1年半的时间就完成了。所以说,认真完成基本训练就为以后的工作打下了基础。’艾思奇先生讲的是辩证法和唯物论,他的一番话让我意识到:对于科学研究来说,具有重要指导作用的哲学原理就是,世界是物质的,物质世界也是可以被认识的。人的认识,倘若能够正确反映客观规律,那便是正确的认识,反之就是错误的。只要按照客观规律办事,就能成功,否则就会失败。同时,事物又是不断变化着的,人的认识若想要跟上事物的发展变化,就需要不断学习,不断实践,不断提高。几十年的经验,也让我深刻体会到,学哲学,的确能够使人做事情少犯错误,做研究少走弯路。”
当时,遗传选种实验馆分为遗传组、生理组和栽培组3个课题组。李振声被分到了栽培组,在这里,他跟随导师土壤学家冯兆林,主要从事种植牧草改良土壤的研究,并分工负责牧草种子资源的收集、种植以及生物学特性的观察和研究。在这期间,他对800多种牧草都进行了较为深入的观察和研究。
让麦草开创远缘杂交育种的先河
“能不能通过小麦与天然牧草的杂交来培育一种抗病性极强的小麦品种呢?”
“这好比是为小麦找一个牧草丈夫,因为是远缘,就像马和驴杂交的后代骡子没有生育能力。让小麦的后代获得草的抗病基因,难度非常大。”
“我们今天能吃到发面馒头和面包,应该谢谢大自然,也要谢谢给小麦提供优良基因的小草。”
1956年,由于国家号召要支援大西北的建设,李振声便放弃了北京优越的工作和生活条件,背起行囊,与课组13位同事一起来到了陕西杨凌这个名不见经传的小镇,开始了在中国科学院西北农业生物研究所的科研生涯。
刚到西北,李振声就遇到了严重的小麦条锈病,这种病是小麦生产上典型的气流传播、大区域流行性病害,具有发生区域广、流行频率高、危害损失大的特点,通常会造成小麦减产30%~50%,甚至是绝收。当时,如果穿着黑裤子到小麦田中走一圈,出来后,裤子就会被染成黄色。因此,小麦条锈病这种传染性极强的病害一直都有着“小麦癌症”之称,严重威胁着小麦的生产。
面对这种情况,25岁的李振声感到很忧心,常常都是吃不下、睡不香。最终,经过一番思索,他决定从事小麦改良研究,坚持要为农民培育出优良抗病的小麦。当时,引起小麦条锈病大流行的原因是:病菌变异的速度快,育种的速度则比较慢,8年才能育成一个小麦新品种,而条锈病平均5.5年就能产生一个新的生理小种。倘若通过正常的途径来育种,就不能很好地解决小麦病害的根本。于是,李振声结合以前学过的牧草知识,开始尝试通过远缘杂交,将偃麦草的抗病基因转移给小麦,选育持久性抗病小麦品种。
其实,我们现在吃到的小麦,就是最原始的一粒小麦先后与拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草,经过两次天然杂交和长期的自然选择以及人工选择进化来的。一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草发生天然杂交后形成了二粒小麦,产量就会有所提高;二粒小麦与粗山羊草发生天然杂交后形成了普通小麦,不仅提高了产量,还使品质有了根本的改善,也就是说,面粉能够发面做馒头和面包了。但小麦经过多年的人工选择和栽培,就像是温室中的花朵,抗病的基因会逐渐丧失,而野草却因无人问津,具有很强的抗病性和抗逆性,最终能够在自然选择中很好地生存下来。通过对小麦历史的研究,李振声更加肯定了自己的这个想法。但是,他也说:“这好比是为小麦找一个牧草丈夫,因为是远缘,就像马和驴杂交的后代骡子没有生育能力,让小麦的后代获得草的抗病基因,难度非常大。”
经历了重重困难险阻后,李振声提出的通过远缘杂交途径将草的抗病基因转移给小麦进而选育持久性抗病小麦品种的设想,最终得到了植物学家闻洪汉和植物病理学家李振岐的大力支持。为解决小麦条锈病这一世界性的难题,李振声寻找史无前例的办法,开始对远缘杂交进行深入的研究和探索。
终于,经过了20年的努力后,在1979年,李振声的研究取得了一个重大性的突破,他带领课组克服了小麦远缘杂交不亲和、杂种后代不育等一系列困难后,将偃麦草的抗病和抗逆基因顺利转移到了小麦中,育成了小偃麦八倍体、异附加系、异代换系、易位系和小偃4号、5号、6号、54号、81号等小偃系列小麦新品种。其中,仅小偃6号就累计推广达1.5亿亩,增产粮食40亿公斤。如今,小偃6号已经成为我国小麦育种的重要骨干亲本,其衍生品种就将近70多个,累计推广面积大概在3亿亩以上,增产小麦超过了150亿斤。
由于小偃麦的抗病性能强、产量高、品质好,使得其在黄淮流域的冬麦区被广泛种植。当时,陕西农村流传的一句民谣“要吃面,种小偃”,让小偃6号不推自广。
对此,李振声却笑着说:“我们今天能吃到发面馒头和面包,应该谢谢大自然,也要谢谢给小麦提供优良基因的小草。”
野草和小麦风马牛不相及,将两者进行杂交,很多人都不敢尝试,但李振声却做到了,这也就是他成功的关键。