追逐太阳的人:杂交水稻之父袁隆平
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第6章 袁隆平的梦(1)

【迷途的羔羊】

雪峰山,一座因主峰常年积雪而得名的山峰,它的存在如横亘于天地间的一个巨大障碍,以壁立万仞的姿态,将大湘西挡在世界之外。

一个独自远行的大学毕业生,在那个孤独而漫长的暑假,经历了半个多月的长途跋涉,终于走到了雪峰山下一个狭长的山坳里——安江盆地。啊,到了!那种抵达的感觉很强烈,一个人仿佛走到了山穷水尽处,一条路的尽头,是一座拱顶的校门,从四面八方扑入眼帘的都是绿汪汪的树木。一阵山风吹得满地树影斑斑驳驳。他下意识地翘首遥望时,一滴水珠落在脸上,让他在一个酷暑季节感到了瞬间的清凉。

让袁隆平尤为惊喜的是,这里还有一条江——沅江,那潺潺的流淌声,让他蓦地产生了某种幻觉,还以为是嘉陵江。嘉陵江是长江的支流,沅江也是长江的支流,这两条在山谷中流淌的河流,让袁隆平有似曾相识之感。一条嘉陵江在他的生命中流淌了十二年,而这条沅江将流过他更漫长的人生。看到了这条江,他那深沉而凝重的神情一下就变得活泛了,因为这条江,他一下子就喜欢上了这个坐落于山谷里的学校。

他把行李一放,就奔向江边,一个猛子扎了下去。

袁隆平初来乍到,就挑起了大梁,他既要教植物学、作物栽培等农业基础课,又要教遗传育种专业课,还担任了农学班的班主任。尽管教学任务繁重,但他觉得很轻松、很好玩。论年岁,他比自己的学生大不了几岁,当他跟学生们打得一片火热时,甚至分不清谁是老师谁是学生。学生们很快就喜欢上了这个好玩的班主任。他还真是很好玩,除了上课,就是带着学生拉小提琴、唱歌、打球,还时常带着一帮“旱鸭子”学游泳。有的学生一见水就害怕,腿肚子直打哆嗦,袁隆平笑了起来,他指着那被青山绿树渲染得一片鲜润翠绿的沅江,纵情地叫起来:“你们这些旱鸭子,守着一条沅江不敢下水,太没出息了啊,年轻人就要到大风大浪中去锻炼啊,放心,你们谁要溺水了,我保证把你们救出来!”凭袁隆平那“浪里白条”的好水性,这还真不是吹嘘。他上大学时,在嘉陵江不知救起了多少溺水者,后来在沅江里也救过几十条命,不过没一个是他的学生。他的学生由他教着、带着,先在江边的浅水里游,慢慢就掌握了游泳的技巧,一个个就能游向江心深处,越游越远了。

他那把漂亮的小提琴,更是吸引了无数好奇的目光。每天黄昏,从他住的那幢小楼里就会飘出悠扬的琴声,穿过窗外被晚霞照亮的香樟树,随着清风与树叶柔软地起伏着,飘出很远。这个从大城市里来的年轻老师,给这大山沟里贯注了一种新鲜而奇妙的声音。而黄昏总让人充满了一种莫名的惆怅,勾起了他对遥远亲人的思念,还有他对一去不复返的大学生活的回忆。如今,和他一起弹琴唱歌的大学同学已天各一方,而围绕在他身边的则是他的学生们。这些在湘西大山里长大的孩子,在他来之前有的还不知小提琴长什么模样,当他们看到袁老师带来的小提琴,才见识了这“乐器中的王后”是那样的精致与美妙,而最美妙的还是袁老师拉出的琴声。看着他拉琴时那深情而陶醉的样子,围着他的学生也不知不觉如痴如醉、飘飘欲仙,世界上竟有这样美妙的声音,而当你凝神谛听,又不止一种单纯的琴声,还有许多来自弦外的、如天籁一般的声音。

无论是当学生,还是当老师,袁隆平都不是那种抱着书本死啃的角色。他时常跟自己的学生说,不下水是学不会游泳的,不亲自拉一拉琴是学不会小提琴的,不挽起裤腿、打着赤脚走进农田是学不了农的。他把课堂搬进安江盆地的农田,搬上雪峰山。安江盆地是一个物种变异的天堂,要懂得物种如何变异,就要探悉一粒种子的秘密。雪峰山则是一座天然物种基因库,要了解物种的遗传、演变与繁衍,就要探究基因的奥秘。袁隆平所学的专业是遗传育种学,一切生物都是靠种子遗传来繁衍,“春种一粒粟,秋收万颗子”,这一粒种子的好坏,在收成上起到了关键作用,而关键的关键就是基因。我们要追溯探寻袁隆平为什么能成为杂交水稻之父,为什么能用一粒种子改变世界,就要从物种遗传和基因这个关键点切入。打个比方,这是打开杂交水稻众妙之门的第一把密钥。

当时,在遗传育种学上,世界上主要分为两大学派。一派以苏联生物学家、农学家米丘林、李森科为代表,他们坚持生物的“获得性遗传”。它指生物在个体生活过程中,受外界环境条件的影响,产生带有适应意义和一定方向的性状变化,并能够遗传给后代的现象。米丘林根据其“获得性遗传”和环境影响的理论,又提出了关于人工杂交的理论和方法。从米丘林的科学精神看,他是以最大的真诚在追求科学真理,他也一直强调实践并亲自实践,他在自己的试验园里探索了六十年,采用无性杂交、环境引诱、风土纯化等技术,终其一生培育成了三百多个果树和浆果植物的新品种。但不能不说,米丘林学说从一开始就是“跛足的学说”,也可谓一叶障目。由于他没有发现基因(遗传因子)这一先天性的、支持着生命的基本构造和性能的根本存在,他的研究一直没有深入到细胞,只是在作物的外部打转,从外部性状上去了解生物的遗传。其“获得性遗传”理论更准确地说是“后天获得性状遗传”,其人工杂交或无性杂交实际上就是嫁接的方式,即把一种植物的枝或芽,嫁接到另一种植物的茎或根上,将两个遗传性不同的可塑性品种嫁接在一起,使接在一起的两个部分长成一棵完整的植株。如把苹果树和梨树嫁接在一起,就会结出一种有苹果味道的梨子或有梨子味道的苹果。应该说,这对提高作物的产量、改善作物的品质也是行之有效的方式,一直到现在还在广泛运用,但这与现代遗传学意义上的杂交是有本质区别的。它是指通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。一般情况下,把通过生殖细胞相互融合而达到这一目的的过程称为杂交,而把由体细胞相互融合产生这一结果的过程称为体细胞杂交。

米丘林直到去世时也没有发现基因的存在。李森科作为米丘林的继承者,他继承了米丘林“跛足的学说”,却抛弃了米丘林对科学的真诚,从根本上否定基因的存在,粗暴地宣称基于基因的遗传学是“资产阶级唯心论的谎言和伪科学”。如果说米丘林是一叶障目,李森科则是用双手捂住了自己的两只眼睛。

另一派则是奥地利科学家孟德尔和美国科学家摩尔根等人基于基因的遗传学,也被称为现代经典遗传学。他们不排除生物遗传受外界的、后天的环境条件的影响,但这不是根本因素,在遗传中起根本作用的是其内在的基因。早在19世纪60年代,奥地利科学家、被誉为“现代遗传学之父”的孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观点。他揭示了有性生殖的遗传过程(即“分离定律”与“自由组合”定律),这一推理也可谓遗传学上的“孟德尔猜想”。直到20世纪初期,遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验,才得出了染色体是基因载体的结论。1909年,丹麦遗传学家约翰逊在《精密遗传学原理》一书中正式提出“基因”这一概念。基因,可谓生命中最核心又最玄妙的东西,它一直存在,与生命同在,但在人类发现它之前,它一直处于隐匿的状态,不会泄露一点秘密。一旦它被揭示出来,离开了它一切生命都无法解释。按孟德尔、摩尔根基于基因的遗传学理论(现代经典遗传学理论),基因支持着生命的基本构造和性能,储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的全部信息。这一理论也并未忽视环境对生物的影响,并且强调“环境和遗传的互相依赖”,由此演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程,生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关。

通过对这两种学派的比较,可以显而易见地看出其根本性的区别:

米丘林学派强调的是外因,从生物的外部性状出发,从后天的环境影响出发;

现代经典遗传学深入内因,从生物的基因、细胞出发,但不排除外因的影响。

新中国成立后,在相当长的一段时间里,米丘林学派和“李森科主义”就一直是中国生物学和农业科学领域占主导地位的“主题思想”,学术界几乎是朝着他们那一套一边倒。教学不能离开教学大纲,米丘林、李森科的学说是写入了教学大纲的标准答案,而孟德尔、摩尔根的遗传学则被当作“资产阶级唯心论的反动学说”,遭到批判,甚至惨遭扼杀。袁隆平的老师管相桓从美国留学归来,深受现代经典遗传学的影响,是孟德尔、摩尔根的信徒,其实也是科学和真理的信徒,但他在课堂上也只能遵循教学大纲,讲授米丘林、李森科的那一套。出于科学的良知,他比较巧妙地把孟德尔和摩尔根的观点提出来,表面上是“供批判用”,实际上也是给学生传授科学的真理。对于那些只知抱着书本死啃的学生来说,他们未必能够理解管先生良苦的用心。一切只从教学大纲上的标准答案出发的他们,凭着“米丘林、李森科的一套”就能考取高分。而像袁隆平这样一个爱动脑筋、爱提问的学生,则与那些接受能力特别强、成绩全优却不爱动脑筋、没有任何问题的学生有了明显的差别。袁隆平的一只耳朵里灌满了米丘林、李森科的那一套,另一只耳朵里听到了孟德尔、摩尔根的声音。他还利用课余时间阅读了国内外多种农业科技书刊,在广泛的阅读中了解了孟德尔、摩尔根的遗传学观点,并有意识地将他们的学术观点同“米丘林、李森科的一套”进行比较,有了不懂的问题,他就去请教管先生。而管先生也偷偷跟他吐过这样一句真言:米丘林、李森科的学说“只见树木,不见森林;只见量变,不见质变,最后什么都没有”。那弦外之音,就让袁隆平自个儿去琢磨了。

袁隆平一直在琢磨。无论是米丘林、李森科的学说,还是孟德尔和摩尔根的学说,他从不偏听偏信,而是竭尽所能将这两种学说搞清楚,到底谁才是伪科学,谁是真理。袁隆平此时还无法做出判断,只有通过实验,他才能得到答案。

他采集了大量的植物标本,带回学校实验室里镜检。当时,安江农校的科研设备还相当简陋,一台老旧的显微镜,成了袁隆平的第三只眼。除了备课、上课、批改作业,他几乎一天到晚趴在显微镜上,观察细胞壁、细胞质和细胞核等植物内部的微观构造。除了观察,还要切片,制作标本。那时候,连将实验材料切成薄片的切片器械也没有,他只能苦练徒手切片技术。这是一项非常细致又危险的技术活儿,根茎有根茎的切法,叶子有叶子的切法,而针叶、阔叶还各有各的不同。很多体积太小、太软、太硬的材料都很难切片,如果不经数百次、上千次的苦练,就不能熟练地掌握这种徒手切片技术。最重要的是,当你手里夹着锋利的刀片,绝对不能发抖,这需要非同一般的定力,还得有特别坚忍的意志和耐性。当暮色徐徐而来,他也毫无察觉,有时连吃饭也忘了。直到深更半夜,他才揉着红肿发胀的眼睛走出实验室。一个灰色的身影,穿过狭长而漆黑的楼道,消失在暗淡的夜色中。

从实验室到试验田,是农业科学必然要迈出的一步。袁隆平遵循米丘林“获得性遗传”的理论,从红薯开始试验,把月光花嫁接在红薯上。月光花是一种光合作用很强的白色花,袁隆平想要利用其优势来加强红薯的光合作用,提高红薯的产量,增加红薯的淀粉量。当时,安江农校还没有条件搞短日照试验,袁隆平摸索出了一个因陋就简的土办法,他把自己的被单涂满墨汁,用来遮光。很多同学还从未见过这样的稀奇事,以为他走火入魔了。但他们很快就看到了袁老师创造的一种奇迹,他种出来的红薯一个比一个大,最大的一个竟然有十七斤半,大伙儿都惊呼起来:“哇,这么大的红薯,红薯王啊!”

袁隆平也兴奋得不得了,看来,米丘林、李森科的学说是对的啊!

他把那个红薯王作为种子,又开始搞第二轮试验,这一次他没有进行嫁接,他试验的目的是想看看这通过月光花和红薯嫁接从而获得优良变异的种子能不能在第二代、第三代遗传下去。但试验结果让他傻眼了,月光花照样在地上开花,地下却不再结红薯了。他还搞过番茄和马铃薯嫁接、西瓜和南瓜嫁接,但在第二代也不能遗传。种子播下去后,番茄还是原来的番茄,地下长不出马铃薯;马铃薯还是原来的马铃薯,上面也根本长不出番茄。南瓜和西瓜嫁接的结果也一样,南瓜还是南瓜,西瓜还是西瓜……

袁隆平再也兴奋不起来了,他又下意识地把手插进头发里摸脑袋了。

从这些试验看,确实,通过嫁接就能长出那些奇花异果。但它们根本不能通过种子遗传下去。这种无性杂交的方式,根本就无法获得优良变异的种子,而不能通过种子遗传下去,就只能一代一代地嫁接。至此,袁隆平不能不信服管相桓先生的那句话了:米丘林、李森科的学说“只见树木,不见森林;只见量变,不见质变,最后什么都没有”。他也领悟了管先生说这话时的弦外之音:由于这一学说忽视了生物遗传先天性的、内在的根本原因——基因,一味强调后天的、外在的环境因素或客观原因,这种人工杂交、无性繁殖,根本就改变不了种子本身,不说一代代遗传下去,实验证明,连一代也不可能遗传下去。袁隆平后来还听说,有一位科学家将老鼠尾巴割掉,以为这样就可以获得性遗传,一只割掉了尾巴的公老鼠和一只割掉了尾巴的母老鼠通过交配,从此就能繁衍出一代代没有尾巴的老鼠。结果呢,他割了几十代老鼠的尾巴,生出的小老鼠还是长着尾巴。这就是老鼠的遗传基因在起作用,你割掉了老鼠外在的那条尾巴,却没有改变老鼠天生就长尾巴的遗传基因,你要想获得没有尾巴的老鼠,那就只能一代一代地割下去。同样,你想要获得一种苹果和梨的杂交水果,也只能一代一代地将梨树和苹果树进行嫁接。但这样的嫁接方式很有局限性,如苹果树和梨树这种大型果树比较容易嫁接,但对小麦、水稻来说,就很难嫁接,那个难度可想而知,如果把一棵一棵的秧苗嫁接在另一种秧苗上,一亩田该有多少棵秧苗,而嫁接又是细工慢活,若要进行大面积嫁接,那该要耗费多少精力和时间?即便能够嫁接成功,那也是一个得不偿失的结果。

袁隆平感觉自己就像一只迷途的羔羊,他搞了这么多年的试验,走了很多弯路,终于幡然醒悟,既然米丘林、李森科的这条路走不通,那就走孟德尔、摩尔根遗传学的路子,那才是真正的科学。若要从根本上开启改良品种的大门,只能通过基因这把密钥。对于此时的袁隆平来说,想要把这把密钥真正掌握在自己的手中,他还要摸索很久。