“特等发明奖”之争
雄性不育性的发现是杂交水稻研制成功的第一步。根据杂交优势理论,农业上很早就开发了杂交玉米、杂交高粱,但杂交水稻无论是在理论上还是实践上都起步较晚。这是因为,与玉米异花授粉不同,水稻是自花授粉,即雌雄同花,由同一朵花内的花粉传粉受精繁殖后代。因此,水稻杂交难度大,要想成功,就要先育出只有“单一性功能”的水稻。中国稻作科学的奠基人丁颖曾用人工办法给水稻“去雄”,但实际效果不佳,也未能大面积推广。理想的办法,是找到雄性不育系水稻(简称不育系,即雄性器官功能丧失,但雌性器官仍可授粉结实),这样的水稻适合用作杂交水稻的母本。
因此,那篇由袁隆平单独署名的论文,对中国的杂交水稻和袁本人都意义非凡。对于1981年的那场争论,国家科委正是通过那篇3000字左右的论文而裁定——袁隆平是国内最早研究水稻杂种优势理论的学者。
发现“野败”
现在看来,杂交水稻的研究发端于当时整个中国对刚刚过去的“三年困难时期”大饥荒的恐惧。因此,尽管“文革”时期全国的科研工作几近瘫痪,但只有杂交水稻与关乎国家安全的“两弹一星”研究受到了中央政府的最高重视,并以举国之力而开展。
根据2011年湖南文理学院李晏军所做的“杂交水稻科学共同体的社会评价研究”,“杂交水稻发展的制度动因,主要是体制的推动、政府的直接介入与科研大协作。”袁隆平的《水稻的雄性不孕性》一文当时就引起了国家科委的注意。在政府的指示下,1967年,由袁隆平、尹华奇与李必湖三人组成的“水稻雄性不育科研小组”正式成立,全力寻找不育系。
利用不育系来培育杂交水稻并非袁隆平的首创。在国际上,美国农学家琼斯于1926年首先提出了水稻具有杂种优势的理论。日本学者则在1917年就发现了野生不育系,并于1968年培育出“三系法”杂交水稻,但由于效果不好,并未在该国推广开。
“三系法”是杂交水稻最早也是主流的技术路线。所谓“三系法”,形象的解释就是“一妻二夫”制:妻子是不育系,恢复系是它的第一任丈夫,给它授粉,后代恢复可育性,作为种子,用于生产;在另一块田,再由保持系这第二任丈夫给它授粉,后代可保持雄性不育的性状,下年继续作为母本,再跟恢复系杂交,生产杂交种子。
然而,袁隆平用他的野生不育材料培育出的C系统,找了好几年却始终找不到“丈夫”保持系。此时,时任湖南省委书记的华国锋指示,“将研究交给群众去搞。”李必湖在《我们是怎样研究杂交水稻的》一文中对此有所论述。于是,1970年,湖南省迅速开展了一个由专业人员和农民相结合寻找不育系的运动。不久,这场群众运动席卷全国,许多农业科研机构、农场、良种场、公社、生产队、大专院校都参与其中,各省成立了杂交水稻科研协作组,形成了一个全国范围的大协作网。
而瓶颈也由此取得突破:1970年10月,李必湖与三亚南红农场的技术员冯克珊在当地的一个水沟旁发现了一株野生的花粉败育不育株。当时正在北京查阅资料的袁隆平为了这一株水稻连夜赶回三亚,后来他将其命名为“野败”。