煙臺(tái)東風(fēng)好孕助孕機(jī)構(gòu)(種子是農(nóng)資嗎)種子是農(nóng)業(yè)的芯片原文,
東風(fēng)好孕助孕公司機(jī)機(jī)構(gòu)有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),是正規(guī)靠譜的助孕公司微電-同號(hào)《130-0610-2300 》,我們可以承諾抱上寶寶再付款!不成功就退款!是千家萬(wàn)戶的選擇值得信賴的助孕公司,熱忱歡迎您到我公司考察洽談!
科學(xué)是一個(gè)知識(shí)體系、一系列思維方式、一套研究方法它如同一把神奇的鑰匙,打開(kāi)了無(wú)數(shù)未知之門,讓我們得以深入了解自然的奧秘、拓展認(rèn)知的邊界科學(xué)的影響無(wú)處不在,它不僅給予我們解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的力量,更賦予我們對(duì)未來(lái)的無(wú)限憧憬與想象。
院士可謂科學(xué)征程上的燈塔,他們深厚的學(xué)識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)引領(lǐng)科學(xué)前行的方向從創(chuàng)新思維到人工智能,從探月工程到太陽(yáng)觀測(cè),從原子能應(yīng)用到高鐵發(fā)展,院士們以追求卓越中曲折的科研經(jīng)歷,以通俗易懂、風(fēng)趣的科普語(yǔ)言,在青少年心中撒播科學(xué)的種子,發(fā)揮科學(xué)家在“激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具有科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻(xiàn)身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體”中的標(biāo)桿作用。
在新近出版的《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》一書(shū)中,院士的故事中充滿了堅(jiān)韌、智慧與勇氣,不僅僅具有教育意義,更猶如一盞盞明燈,具有極大的啟發(fā)性和激勵(lì)作用“太陽(yáng)常常在微笑,但偶爾也會(huì)煩悶、暴躁甚至狂怒。
”“火星上看日落是什么樣的?”“大家看到的極光一般是扭曲的各種顏色,為什么會(huì)這樣?”……這些本身是嚴(yán)肅的科學(xué)問(wèn)題,又是與日常生活息息相關(guān)的話題,在院士的娓娓道來(lái)中,兼具學(xué)術(shù)性與故事性,讀來(lái)引人入勝、欲罷不能。
作為一位在水稻遺傳種質(zhì)資源研究領(lǐng)域具有杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,錢前長(zhǎng)期從事作物種質(zhì)遺傳資源學(xué)研究,尤其在水稻遺傳種質(zhì)資源發(fā)掘創(chuàng)新、重要農(nóng)藝性狀解析與分子育種等領(lǐng)域取得了顯著成果從微觀的基因,到宏觀的宇宙,錢前的水稻研究無(wú)所不至。
那么,種子有什么用呢?種子的進(jìn)化是如何進(jìn)行的?人類為什么要花這么多的力氣去保存種子?錢前從水稻育種的成就開(kāi)始,講述了一個(gè)種子的故事以下選自《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》,較原文有刪節(jié)修改已獲得出版社授權(quán)刊發(fā)。
《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》,新京報(bào)社 編著,趙崢 主編,人民日?qǐng)?bào)出版社2024年6月版探索那些藏在歷史中的農(nóng)耕智慧1962年,錢前出生于安徽安慶,少年時(shí)曾對(duì)遺傳育種產(chǎn)生興趣,1979年考入南開(kāi)大學(xué)生物系遺傳專業(yè)。
1983年畢業(yè)后,曾報(bào)考中國(guó)農(nóng)科院作科所小麥育種專家的研究生未果,進(jìn)入中國(guó)水稻研究所工作,成為水稻育種的一名年輕科研人員,踏入育種領(lǐng)域從那時(shí)起,每年帶著種子南下北上,參加南繁育種,冬天在海南三亞,夏天在浙江杭州,在40多攝氏度的高溫下做雜交、做調(diào)查,40年未改其志。
1989年,錢前獲日本北海道大學(xué)遺傳育種專業(yè)碩士學(xué)位,1995年獲中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院遺傳育種專業(yè)博士學(xué)位此后,錢前長(zhǎng)期從事作物種質(zhì)資源研究,尤其是水稻種質(zhì)資源發(fā)掘創(chuàng)新、重要農(nóng)藝性狀解析與分子育種等,研究成果先后獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)和國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)等。
研究水稻,一半在實(shí)驗(yàn)室,一半在田間,對(duì)錢前來(lái)說(shuō),還要在鄉(xiāng)間田野尋找野生稻,在野生稻中發(fā)掘那些優(yōu)異的基因和性狀,把它們應(yīng)用到育種中傳統(tǒng)的雜交選育,需要人工在田間尋找那些表現(xiàn)優(yōu)異的植株,再加以培育和選擇在眾人都選擇更加強(qiáng)壯的植株時(shí),錢前常常反其道行之,選擇那些看似“瘦弱”的植株。
有人和他開(kāi)玩笑,說(shuō)人家都去研究又高又壯的水稻,怎么他凈挑這些奇形怪狀的稻子?但錢前認(rèn)為,基因是不會(huì)說(shuō)假話的,它們的不同等位,決定了水稻的高、矮、胖、瘦,甚至是口感和品質(zhì)換句話說(shuō),一個(gè)品種高產(chǎn)或低產(chǎn)、口感好與壞、分蘗多與少,是由其內(nèi)部基因序列的差異和表達(dá)調(diào)控的變化決定的。
只有通過(guò)水稻性狀,甚至是極端性狀了解這些基因功能和作用方式,才能預(yù)測(cè)它們對(duì)水稻農(nóng)藝性狀的影響,進(jìn)而培育最佳生長(zhǎng)狀態(tài)的水稻新品種隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,科學(xué)家對(duì)基因的了解越來(lái)越深入,育種也變得越來(lái)越精準(zhǔn),這給錢前的研究帶來(lái)了更大的便利。
在眾多的野生稻中,錢前和其團(tuán)隊(duì)利用基因鑒定等技術(shù),獲得了水稻中的明星“小薇”以及它的姊妹材料,這是一種只有20厘米左右高的超矮稈水稻,適合工廠化生產(chǎn),也適合未來(lái)的太空農(nóng)場(chǎng)2016年9月15日,“小薇”搭乘“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入太空,探索太空植物培養(yǎng)的可行性。
2023年7月25日,“小薇”再一次搭乘“問(wèn)天”太空艙,一起在太空中,探索太空種植水稻的可能性
20世紀(jì)70年代,錢前(右一)在江西省東鄉(xiāng)縣(今東鄉(xiāng)區(qū))尋找野生稻(《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》插圖)從微觀的基因,到宏觀的宇宙,錢前的水稻研究無(wú)所不至如今,他又開(kāi)始循著時(shí)間的腳步,探索那些藏在歷史中的農(nóng)耕智慧。
就在2023年11月,錢前倡議建立了全國(guó)梯田科技聯(lián)盟,致力于保護(hù)和開(kāi)發(fā)傳統(tǒng)梯田梯田是傳統(tǒng)時(shí)代農(nóng)耕智慧的結(jié)晶,人們?cè)诟呱缴辖ǔ商萏?,利用自然的流水,在梯田中種植水稻,千年不絕,至今猶在錢前覺(jué)得,這些人們千百年建成的良田,不應(yīng)該被淹沒(méi)在歷史中,而是需要以科技的力量,幫助梯田和梯田上耕作的人們,轉(zhuǎn)型為現(xiàn)代農(nóng)業(yè),讓古老的梯田重新發(fā)揮作用。
這可能正是錢前的科研之路,從微觀到宏觀,從空間到時(shí)間,但他做的事情,卻只有一件,那就是發(fā)掘和利用水稻資源,育成更多更好的水稻“科學(xué)總是在進(jìn)步的,人對(duì)科學(xué)的認(rèn)知也是沒(méi)有止境的科研人員唯有日復(fù)一日、不畏艱苦地把一件事做到極致,才能在自己的領(lǐng)域有所收獲。
”他說(shuō)農(nóng)業(yè)發(fā)展中,種子一直都是最重要的部分之一種子大家都不陌生,花的種子、樹(shù)的種子、糧食的種子,即便生活在城市中的人,多少也都接觸過(guò)從科學(xué)的角度講,種子是遺傳物質(zhì)的載體,和它對(duì)應(yīng)的一個(gè)說(shuō)法,是種質(zhì)資源種質(zhì)資源可以理解為生物留給下一代的遺傳物質(zhì),種子是其中主要的載體。
當(dāng)前,全球保存著740多萬(wàn)份種質(zhì)資源,90%是種子,其他的還有花粉、莖葉、DNA等形態(tài)
國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)展示的種子(《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》插圖)種子有什么用呢?當(dāng)然是用來(lái)繁衍,種子的繁衍能力非常強(qiáng),一粒種子,可以結(jié)出數(shù)十倍、上百倍的糧食,人類正是利用了這一點(diǎn)來(lái)生產(chǎn)食物中國(guó)有悠久的農(nóng)耕歷史,漫長(zhǎng)的時(shí)間里,形成了豐富的農(nóng)業(yè)生物多樣性,同時(shí)也為世界農(nóng)業(yè)做出了突出的貢獻(xiàn)。
世界上的五大作物,有三大作物是中國(guó)人的祖先從野草馴化而來(lái)比如,禾本科的水稻、谷子,豆科的大豆在大約1萬(wàn)年前到5000年前的時(shí)間里,我們的祖先,把雜草一樣的野生稻,馴化成了優(yōu)質(zhì)的水稻,把狗尾草馴化成了谷子,把同樣像雜草一樣的大豆祖先,馴化成了大豆。
水稻馴化史:從野生稻到未來(lái)水稻(《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》插圖)這些作物的馴化,使得人類的食物得以保障,這就是我們的祖先為世界做出的貢獻(xiàn)種子如此重要,保存種子的工作自然也非常重要,全球各國(guó)都在花費(fèi)巨資進(jìn)行保存。
我國(guó)也是如此我國(guó)建有全球容量最大的農(nóng)作物種質(zhì)庫(kù),這是一座長(zhǎng)期庫(kù),就是長(zhǎng)期保存種質(zhì)資源的地方有人說(shuō)它是種子銀行,有人說(shuō)是種子的挪亞方舟,都是一個(gè)意思這里保存著目前能夠收集到的所有種子,有許多在田間和野外已經(jīng)消失了,但在這個(gè)庫(kù)里還有。
這座長(zhǎng)期庫(kù)中,保存著53萬(wàn)多份種質(zhì)資源,其中大部分是種子的形態(tài)這些種質(zhì)資源先后經(jīng)過(guò)了三個(gè)時(shí)期的收集:第一個(gè)時(shí)期是1955年到1958年,當(dāng)時(shí)在全國(guó)征集地方品種,收集了21萬(wàn)份不同作物的種質(zhì)資源;第二個(gè)是時(shí)期是1975年到1985年,又補(bǔ)充收集了19萬(wàn)份;第三個(gè)時(shí)期是2015年至2023年,也就是剛剛收官的第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng),這一次收集了大約13.9萬(wàn)份特色地方品種及野生資源。
國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)外觀(《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》插圖)種子的保存中,國(guó)家?guī)焓呛诵模彩情L(zhǎng)期戰(zhàn)略保存庫(kù)相對(duì)應(yīng)的,還有眾多的中期庫(kù)、種質(zhì)圃等我們有15個(gè)中期庫(kù),分布在全國(guó)各地,主要功能是為各地科研提供種質(zhì)資源。
種質(zhì)圃主要保存那些活體作物人類為什么要花這么多的力氣去保存種子?種子里蘊(yùn)藏著可以改變世界的力量水、空氣、食物,是人類生存的基本要素,其中,只有食物是人類自己可以生產(chǎn)的而在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中,種子一直都是最重要的部分之一。
20世紀(jì)五六十年代,第一次農(nóng)業(yè)綠色革命開(kāi)始,主要表現(xiàn)就是作物的矮稈化以水稻為例,原本水稻的高度和一個(gè)成年人差不多,矮稈化之后,株高降低了一半多,產(chǎn)量反而提升了一倍中國(guó)是最早實(shí)現(xiàn)水稻的第一次綠色革命的,1956年,廣東省農(nóng)科院的科學(xué)家黃耀祥,以矮仔占4號(hào)和廣場(chǎng)13號(hào)雜交,并在1959年育成了廣場(chǎng)矮品種,隨即開(kāi)始大面積推廣。
同樣在1956年,廣東省潮陽(yáng)縣(今潮陽(yáng)區(qū))有兩位農(nóng)民,叫洪群英、洪春利,他們也選育出了一個(gè)矮稈品種水稻從高稈變成矮稈,在國(guó)際上直到1966年才正式育成,水稻變矮了,產(chǎn)量卻實(shí)現(xiàn)了倍增,所以當(dāng)時(shí)被稱為奇跡水稻。
到20世紀(jì)80年代末,水稻年產(chǎn)量比之前十年,平均增長(zhǎng)了60%以上值得注意的是,在亞洲,90%的人口以大米為主糧同時(shí),綠色革命也在小麥等作物上先后實(shí)現(xiàn),這意味著,這一粒種子的進(jìn)化,解決了全世界的溫飽問(wèn)題要談種子的力量,就不能不談雜交水稻。
水稻是自花授粉的作物,一朵花上有雄蕊也有雌蕊,開(kāi)花之后,非常短的時(shí)間里就會(huì)完成授粉在當(dāng)時(shí),水稻的雜交一直是世界難題,甚至有不少國(guó)外的科學(xué)家認(rèn)為,水稻并不具有雜種優(yōu)勢(shì)解開(kāi)這一難題的,是一株偶然發(fā)現(xiàn)的野生稻。
1970年11月,袁隆平的助手李必湖,在海南找到了一株天然雄性不育的野生稻,這成為打開(kāi)水稻雜交大門最重要的一步到1973年,袁隆平成功實(shí)現(xiàn)了水稻雜交的三系配套,開(kāi)啟了雜交稻的新紀(jì)元此后,雜交水稻的技術(shù)不斷進(jìn)步,產(chǎn)量、品質(zhì)也都在不斷提升,但一切的開(kāi)端,都在那個(gè)冬天三亞農(nóng)場(chǎng)里發(fā)現(xiàn)的那一株野生稻那里。
種子是農(nóng)業(yè)的芯片,是保障糧食生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)(《我為什么愛(ài)科學(xué):院士講給孩子的故事》插圖)什么是創(chuàng)新?就是別人想不到或做不到的事情,你可以想到或者可以做到,就是創(chuàng)新袁隆平一生追求創(chuàng)新,晚年也在不斷超越自己,值得我們所有人學(xué)習(xí)。
中國(guó)是第一個(gè)突破水稻雜交技術(shù)的國(guó)家,在這個(gè)領(lǐng)域,我們也一直領(lǐng)先于世界1973年,育成第一個(gè)雜交水稻南優(yōu)2號(hào)同年,湖北的農(nóng)技人員石明松發(fā)現(xiàn)了第一株自然光敏雄性不育水稻,為兩系法的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)水稻雜交技術(shù)中,最初是三系配套,包括不育系、恢復(fù)系和保持系,不育系是雜交的基礎(chǔ),恢復(fù)系和不育系雜交后,即為雜交水稻,而保持系則是用于保持不育系不育特征的。
不育系水稻用完了怎么辦?必須有一個(gè)保持系,和不育系雜交后,產(chǎn)生的后代,仍然保持不育的特點(diǎn)自然光敏雄性不育為雜交技術(shù)的突破提供了基礎(chǔ),這種水稻在夏季光熱強(qiáng)度高時(shí)雄性不育,秋季光熱較低時(shí)又可育,所以不需要保持系,只用不育系和恢復(fù)系即可。
1986年,袁隆平先生提出了三系法、兩系法到一系法的育種策略,這是一個(gè)由繁到簡(jiǎn)的過(guò)程在袁隆平生前,就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了兩系法雜交育種隨著科技的進(jìn)步,科學(xué)家們的育種手段也越來(lái)越高超尤其是分子生物學(xué)、基因組學(xué)等現(xiàn)代學(xué)科的發(fā)展,給育種家?guī)?lái)了很多遠(yuǎn)超以往想象的工具。
比如,基因剪刀,當(dāng)人們?cè)絹?lái)越深入地認(rèn)識(shí)基因之后,基因編輯就成了可能科學(xué)家可以精準(zhǔn)鑒定到某一個(gè)功能基因,并將其進(jìn)行敲除或者復(fù)制擴(kuò)大,發(fā)揮不同的功能由此可以獲得高產(chǎn)、美味、健康等各種不同特點(diǎn)的品種同時(shí),這些新的技術(shù)和工具,也使得袁隆平先生提出的一系法成了可能。
所謂一系法,其實(shí)就是把雜交水稻的雜種優(yōu)勢(shì)固定下來(lái),這樣就不用年年制種了過(guò)去常有人說(shuō),現(xiàn)在的雜交品種不能留種,這和雜交本身的特點(diǎn)有關(guān),雜交的后代可能會(huì)表現(xiàn)出許多優(yōu)異的性狀,但這些性狀不穩(wěn)定,很容易再次分離,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是不會(huì)遺傳給后代。
現(xiàn)在有一批年輕的科學(xué)家,正在攻克這個(gè)難關(guān),就是把第一代雜交種的雜種優(yōu)勢(shì)固定下來(lái),使它們可以遺傳給后代,這個(gè)工作也被中國(guó)科協(xié)評(píng)選為“2020十大前沿科學(xué)問(wèn)題”之一一粒種子的進(jìn)化,凝聚了中國(guó)科學(xué)家?guī)状?、?shù)十年的努力、希望和智慧的結(jié)晶。
雜種優(yōu)勢(shì)利用中,科學(xué)家結(jié)合了多種不同特性的種質(zhì)資源,使品種不斷完善,逐步形成了中國(guó)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新最具有代表性的學(xué)科還是以水稻為例,袁隆平先生做的是野敗型雜交水稻,同時(shí)期,還有紅蓮型雜交水稻、岡型雜交水稻、滇型雜交水稻等,在這個(gè)領(lǐng)域中,真正是群星璀璨。
而且,自1979年起,雜交水稻遠(yuǎn)播五大洲近70個(gè)國(guó)家和地區(qū),為糧食生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn),為解決發(fā)展中國(guó)家糧食短缺問(wèn)題提供了中國(guó)方案和中國(guó)智慧在今天,水稻育種的技術(shù)仍然在不斷提升,力量也在不斷壯大我們?cè)谠∑较壬?dāng)年發(fā)現(xiàn)雄性不育野生稻的三亞,建立了國(guó)家野生稻種質(zhì)資源圃,可以活體保存4萬(wàn)份野生稻,這些野生稻都是珍貴的資源,可以為育種科學(xué)家提供許許多多創(chuàng)新的素材。
20世紀(jì)90年代,有美國(guó)專家提出,21世紀(jì)誰(shuí)來(lái)養(yǎng)活中國(guó)?他認(rèn)為到2030年,中國(guó)人口將會(huì)達(dá)到16億,糧食缺口達(dá)到50%以上某種程度上,我們要感謝他,他提醒我們,糧食安全要依靠自給到今天,我們的口糧完全可以自給,小麥、水稻的種源也牢牢掌握在我們自己手里,這是保障14億多人口大國(guó)的基石之一。
種子的進(jìn)化還在進(jìn)行,或者說(shuō),隨著科技的進(jìn)步,種子的進(jìn)化也變得更快了,從以前的老農(nóng)育種,到雜交育種,再到利用現(xiàn)代生物學(xué)、基因編輯技術(shù)乃至數(shù)字技術(shù)等,進(jìn)行智慧育種,能更精準(zhǔn)、更高效地獲得我們想要的品種在長(zhǎng)遠(yuǎn)的未來(lái),種子還將跟隨人類的腳步,踏入星辰大海,走向廣袤的宇宙,而人們也將在太空中建成農(nóng)場(chǎng),讓種子在宇宙中生根發(fā)芽。
原文作者/周懷宗摘編/何也編輯/張進(jìn)導(dǎo)語(yǔ)校對(duì)/楊利