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提起雜交水稻，在中國幾乎人盡皆知。從“三系法”到“兩系法”再到“超級稻”，從畝產400公斤到600公斤再到1000公斤，這一被譽為“中國第五大發明”的雜交水稻研究，為中國乃至世界糧食安全作出了重要貢獻。

所謂雜交水稻，就是指選用兩個在遺傳上有一定差異、同時它們的優良性狀又能互補的水稻品種進行雜交，培育出具有雜種優勢的第一代雜交種，用于生產，這就是雜交水稻。雜種優勢是生物界普遍現象，利用雜種優勢提高農作物產量和品質是現代農業科學的主要成就之一。

    雄性不育系：早期的雜交水稻研究

中國現代稻作學奠基人丁穎1929年就開始了野生稻與栽培稻雜交的研究。西南農學院創始人、著名水稻專家管相桓在1930年代也開始了探索。

新中國成立后，中國水稻科研進入全民創新階段。1950年代的中國育種界，有“南黃北李”之說。指的是廣東省農業科學院研究員黃耀祥和吉林省海龍縣（今梅河口市）河洼公社社員李貞生。黃耀祥在1950年代通過人工雜交，育成世界上第一個抗倒伏的秈稻矮稈良種“廣場矮”，使廣東稻谷單產從250公斤左右提高到350-400公斤，矮化稻在其后數十年中推廣幾十億畝，直到90年代重新提出高稈的科研方向。

如今被國人稱作“雜交水稻之父”的袁隆平，于60年代初開始雜交稻研究。1960年7月，他在安江農校實習農場早稻田中，發現一株“鶴立雞群”的天然雜交水稻而啟發，于1964年在國內首創水稻雄性不育研究，并在以后系統提出了“不育系、保持系、恢復系”三系配套育種法。

袁隆平發表的第一篇論文《水稻的雄性不孕性》被國家科委領導看到。1967年6月，由袁及其農校學生、助手李必湖等組成的黔陽地區農校（安江農校改名）水稻雄性不育科研小組正式成立。

國際上，早在1920年代，美國人就發現了水稻雄性不育現象。1958年，日本學者發現中國的紅芒野生稻能導致雄性不育，并在1968年育成不育系、保持系、恢復系三系粳稻品種，但未推廣。國際學術界一般認為，首次成功的不育系水稻雜交是美國人Henry　Beachell在印度尼西亞完成的。1996年HenryBeachell獲得世界糧食獎，被國際上譽為“雜交水稻之父”。

IR8等品種為中國的雜交水稻研究提供了大量恢復系親本，70年代國內的雜交稻親本大多數直接取自國際水稻所。直到今天，國際水稻所一直接納中國留學生，以及與中國進行技術合作。

從1966年到1970年上半年，袁隆平率領助手輪流到氣候溫暖的海南、云南等地育種，用1000多個品種的常規水稻與最初找到的雄性不育株及其后代進行試驗，但能保持不育特性的比例不斷下降，成了徘徊之局。

當時擔任湖南省革命委員會代主任的華國鋒對袁隆平非常支持，1970年6月，湖南省革委會召開了全省第二次農業學大寨科技經驗交流會，華國鋒點名要袁隆平在大會上發言。

1970年11月23日，李必湖在海南島三亞發現了野生稻雄性不育株，袁隆平聞訊后連夜從北京奔赴三亞。由于這是一株典型花粉敗育的野生稻，袁隆平稱其為“野敗”。這為雄性不育雜交稻研究帶來了轉機。

1971年，湖南省農科院成立雜交水稻研究協作組，袁隆平領導的雜交水稻科研組調入省農科院，成為后來的湖南省雜交水稻研究中心和國家雜交水稻工程技術研究中心。國家科委把雜交稻列為全國重點科研項目，組織全國協作攻關，將“野敗”材料分發到全國10多個省市的30多個科研單位，用上千個品種與“野敗”進行了上萬次雜交試驗。根據業內人士回憶，當年的試驗基地集中在三亞，來自全國的試驗人員太多，又都不修邊幅，“像一群瘋子一樣”。1973年，成功培育出三系雜交水稻。

1972年初，武漢大學生命科學院教授朱英國也從海南島找到紅芒野生稻做母本，用幾十個常規稻種做父本進行雜交，在1974年培育出紅蓮型細胞質雄性不育稻種。

目前，世界上僅有4種從野生稻中獲得的雄性不育類型，其中中國有兩類，一類是李必湖發現的野敗型雄性不育，一類是朱英國發現的紅蓮型細胞質雄性不育，兩者的命運卻有天壤之別。

1974年，全國13個省區的18個科研單位為攻克雜交水稻再度進行科研大協作。袁隆平是全國協作組組長，朱英國是湖北協作組組長。當時全國大協作基本上在攻關野敗型，紅蓮型未受重視。

1976年，在時任國家領導人華國鋒的重視下，野敗型雜交稻開始大面積推廣，全國種植面積達到208萬畝，增產全部在20%以上。

1978年3月，袁隆平和朱英國分別在全國科學大會獲金獎。但紅蓮型雄性不育此后僅累積推廣了2000萬畝。

這次大會之后，袁隆平晉升為湖南省農業科學院研究員，并于次年4月出席菲律賓國際水稻研究所召開的科研會議，會上宣讀《中國雜交水稻育種》的英文論文并即席答辯。1980年和1981年，袁隆平團隊的雜交水稻技術先后轉讓給美國圓環種子公司和卡捷爾公司，這是中國第一次向外國轉讓農業專利技術，袁隆平開始聲名鵲起，成為一張國際名片。

1981年6月6日，袁隆平獲國內第一個特等發明獎，該獎項針對的是他的秈型雜交水稻研究。1982年，袁被聘全國雜交稻專家顧問組副組長，開始被譽為“雜交水稻之父”。

    袁隆平和雜交水稻

“兩系法”與屢破產量記錄的中國“超級稻”

“三系法”雖然大幅度增產，但也存在著配組不自由、種子生產環節多等不足。于是“中心”決心開展新的攻關，提出了育種方法從“三系”到“兩系”再向“一系”邁進的戰略設想。

1987年，“兩系法”研究被列為國家“863計劃”項目，袁隆平出任責任專家，領導全國16個單位開展協作攻關。通過艱苦而漫長的實驗，“兩系法”最終迎刃而解。1995年，“兩系法”雜交水稻大面積生產應用，到2000年全國累計推廣面積達5000萬畝，平均產量比三系增長5%―10%。

1996年，我國啟動了“中國超級稻研究計劃”。超級稻計劃又叫水稻超高產育種計劃，最早由日本人于1980年提出，隨后成為國內外農業專家們夢寐以求、力圖攻克的世界難題，目的是為解決世界糧食安全及短缺。

經過5年攻關，2000年，我國超級雜交稻達到農業部制定的第一期目標，實現百畝示范片畝產700公斤以上；2004年，實現百畝示范片畝產800公斤的第二期目標；2011年4月，超級雜交稻海南試種基地傳來喜訊，畝產預計突破900公斤；2011年9月，湖南省隆回縣羊古坳鄉對雜交稻“Y兩優2號”108畝高產攻關片進行現場測產驗收，驗收結果為平均畝產926.6公斤，標志著我國的超級雜交稻第三期畝產900公斤攻關取得重大突破。

2014年10月，專家在湖南省溆浦縣橫板橋鄉紅星村對102.6畝雜交稻“Y兩優900”進行了現場測產驗收，最終確定百畝片平均畝產為1026.70公斤，這意味著我國成功實現超級雜交稻第四期攻關目標，再創世界紀錄。

三系雜交水稻和兩系雜交水稻研究陸續取得成功，使我國稻谷畝產提高20%，經大面積推廣后，為解決國人吃飯問題作出了重大貢獻。

今天，中國雜交水稻已走出國門，正為解決全球特別是發展中國家的缺糧問題發揮作用。至今，已有東南亞、南亞、南美、非洲等40多個國家和地區研究或引種，種植面積達150萬公頃，增產效益十分顯著，被世界譽為“中國第五大發明”。