發布時間:2023-02-27 11:14:24
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的關于袁隆平的事情樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
但是因此便認為國家不應該發展基礎研究就有問題了。
現在,實用為先的論調,在國內是很盛行的。中國管理資金的機構,有的時候,甚至是過于功利地重視實用。但現實卻是:中國國內的所謂實用為先的論調,既沒有真正的促進應用科學,更沒有促進基礎研究,只起到了養肥一群既沒水平也沒眼光的三流科研人員兼一流學霸的作用。國家的新藥開發計劃投進的錢,幾乎都夠買來一個美國的中等規模的藥物公司了,可這么多年來有開發出什么新藥嗎?沒有!
更值得批評的是,國家投入那么多的錢來開發和農業有關的研究,不想竟養出來了―個畸形的轉基因作物的方向。
為什么我會這么說?其實,大部分應用研究,尤其是有關農業、牧畜業的應用研究,本質上是不需要高科技的。袁隆平的育種,本質上就沒有任何科學上的突破。培育抗旱抗熱抗害蟲的品種,從自然界里篩選遠遠比從實驗室里重新購建―個來得省事和高效,在地球氣候變遷的大環境下,開發替代作物其實比往水稻里亂轉什么基因重要得多。
但是現在國內的農業研究為什么走上了轉基因這個奇怪的道路呢?首先,轉基因足夠容易做,是那些學霸們可以入手的東西,目標明確,不需要動太多的腦子。另外,轉基因有一定門檻,能做傳統育種的老農是做不了轉基因的,所以忽悠這個就可以把一些傳統育種領域的人全部踢出去了。
由此,轉基因作物,就以高科技的面目出現在國人面前,忽悠了國家無數的資金投入,但是一直這么忽悠,沒有產品也是不行的。怎么辦呢?那就胡亂投入―個沒有經過嚴格測試的中期產品唄!至于那個轉基因作物對人的長期健康有沒有妨害,還有那個什么所謂的抗蟲害基因到底有沒有用,他們就不關心了,只要吃不死^就行。
不光是生物上的育種,大部分其他學科,只要是涉及到應用的,國家一旦進行了專門的扶植,也會起了相反作用。為什么呢?因為應用的東西,是必須面向市場才能盡到它本來應有的作用的。但是國家的基金機構不是市場,不能代替市場來評價產品。
比如說汽車。國內大學有那么多的汽車系、自動化系,清華交大有那么多牛人,國家投入了那么多錢養他們,怎么這么多年了,居然就沒看他們設計出能讓小車用的發動機?而民營企業起來之后,為什么一兩年就弄出了發動機?可能會有人指責說奇瑞的發動機有抄襲之嫌。那為什么你們清華交大那么多的牛人,連抄襲都抄不出一個發動機來?這個發動機難度真有那么高么?
大自然一直在
“轉基因”
“基因”是一個大家耳熟能詳的名字,它是生物的遺傳密碼。你長成老鼠,我長成牛;老鼠生下的還是老鼠,牛生下的還是牛……這一切都是由老鼠和牛身上不同的基因決定的。
生物體上的基因一般是有很多個的,每個都只決定一種或者數種生物的特征或功能。所有的基因都排布在DNA上。如果把DNA看成一本書,那么一個基因就相當于書里某些頁或者某些段的內容。
每一種生物的基因都是長期進化的產物。我們知道,地球上所有復雜生命都是由簡單生命進化而來的,而簡單生命的基因是很少的。那么,基因是如何增殖的?途徑有很多。一種途徑是在生下一代的時候,復制出錯,本來一個基因只復制一份的,但不小心復制了兩份。這兩份原本一模一樣的拷貝,在隨后漫長的進化過程中,發生了不一樣的突變,于是漸漸演變成了兩個基因。還有一種途徑是,生物體的DNA被某些厲害的病毒“攻破”,病毒把自己攜帶的基因嵌入生物體的DNA中,只要這個生物體沒有因而死亡,從此它就不得不把那個外來基因也一并遺傳下去。這樣,這一物種相當于多了一個基因。
你或許認為,通過第一種途徑獲得新基因比較“自然”,而第二種途徑則“不自然”。殊不知,我們身上很多基因就是病毒來的。沒有這些基因,說不定我們至今還生活在水里呢。所以,何謂“自然”,何謂“不自然”,并沒有嚴格的界線。
現在所說的“轉基因”有點類似第二種途徑。科學家通過基因工程的手段,人為改變生物體上的某個基因。這樣,生物就獲得了新的特征或者功能。這些手段中,也包括利用病毒插入的辦法。這其實跟大自然中發生的是一回事。我們甚至也可以說,大自然在漫長的歲月里,一直在“轉基因”。
轉基因兩全其美
那么,為什么人類要轉基因呢?讓大自然自己去“轉”不就得了?
這當然是因為轉基因能夠給人類帶來巨大的好處,而自然自己又“轉”得太慢的緣故。
我們知道,隨著世界人口的增加,人類對農產品的需求不斷飆升。如何提高作物產量,節約成本,以及如何讓某些作物在不利的環境下也能生長,成了需要科學家迫切解決的課題。
我國科學家袁隆平的雜交水稻就是一個很好的例子。袁隆平通過讓普通水稻跟野生稻雜交,獲得了高產的雜交水稻,解決了我國以及許多發展中國家的糧食問題。
雜交的辦法其實就是把野生稻里的許多基因“導入”普通水稻中,從而培育出更優的品種。這些導入的基因里,可能僅有個別對提高畝產有決定性影響,只是我們一時無法把它們甄選出來而已。這就好比說,一瓶用數十種草藥浸泡的藥酒可以治療風濕病,但真正有效的可能僅有一種成分,只是要一一甄別太困難,我們就只好一股腦兒喝下去。
但用轉基因的辦法就準確多了。在“轉”之前,科學家事先是知道某個基因的作用的,這個基因能提高產量,那個基因能提高抗病蟲害的能力,等等。經過這樣改良的作物,既可以有針對性地滿足我們的需要,也可以一下子擁有我們夢寐以求的諸多優點:優質高產,成本降低,抗病蟲害的能力增強,等等。比如我們近年來相繼從國外引進的轉基因大豆,比起傳統的大豆來,有著產量高,少使用農藥、化肥和除草劑,出油率高等優點。在這種情況下,農民們當然樂意選擇種植轉基因大豆了。
對于消費者來說,轉基因作物上面殘留的農藥少了,更安全了。對于環境來說,農藥、化肥、除草劑減少,對環境的污染也減少。所以,轉基因應該說是兩全其美的事情。
轉基因并非要轉你的基因
既然轉基因有著如此多的好處,為什么還有那么多人害怕和反對呢?這一部分是源于無知,還有一部分可能源于偏見。
許多反對轉基因的人,其實并不知道轉基因是怎么回事。他們以為,轉基因是要“轉”人類的基因。其實,不論作物里原有的基因,還是被人類“轉”入作物的基因,基本構造都是一樣的,都由4種核苷酸組成。這4種核苷酸就好比七巧板,不同的基因只是拼法不同,拆開來就沒有任何區別了。
不論什么基因進入我們的消化道,都被分解成了核苷酸,然后進一步被降解,其成分或被身體吸收,或被排泄掉。食品里的基因根本不可能直接“轉入”你的基因中。過去年代里,關于轉基因食物能致癌、致病的報道,最后都證明是不嚴謹、不真實的。最近的一個例子是,一位法國科學家,聲稱用轉基因玉米喂食老鼠,發現老鼠長出了腫瘤。但歐洲食品安全局對該論文進行了審核,發現實驗設計中存在許多漏洞:比如,他選用的老鼠品種本身患癌率就很高;對照組(也就是不喂轉基因食物的組)的老鼠太少;對食物的組成、儲存方式或其可能含有的有害物成分(如致癌的黃曲霉)等細節未加說明。因此,這個結果并不可靠,該實驗還需要重做。
如果你擔心轉基因真的可能“轉”到你自己的基因里,那么你也有同樣的理由擔心,我們天天吃進的食物里,那些“天然”的基因也可能被轉到你的基因里,使你身上布滿白菜基因、水稻基因、胡蘿卜基因、豬肉基因等等,但這種事情從未發生過。這是因為基因是生物體內被保護得最好的部分,單純的食物是不可能對它產生直接影響的,否則,我們吃什么就“轉”成什么,那么今天就不是你我在談論轉基因,而是水稻跟小麥,大白菜跟胡蘿卜,豬跟牛,在談論轉基因了。
另一些人反對轉基因是源于偏見,他們想當然地認為“自然”的就是好的、安全的,“人工”的就是有危險的。但前面已經提到,“自然”和“不自然”這類概念其實是相當模糊的。大自然一直在無意識地做著“轉基因”的工作。再者,傳統的雜交育種其實也可以說是在“轉基因”,區別只在于:轉基因一次只“轉”進去一兩個基因,而雜交育種一次就“轉”進去成千上萬個基因。
此外,把“自然”跟“安全”劃等號也是錯誤的。譬如有證據證明,普通水稻是有害健康的。大米中含有肌醇六磷酸,這種分子能和食物中的鐵結合使鐵不容易被腸道吸收,因此以大米為主食的人容易患上缺鐵性貧血。而轉基因技術恰恰可以用來克服天然食物的缺陷。最近研制成功的“金大米”就是一例。這種轉基因水稻可以制造胡蘿卜素(在人體內變成維生素A),有助于消滅在亞洲地區廣泛存在的維生素A缺乏癥。
轉基因的風險不在餐桌上
那么,轉基因就一點風險都沒有了嗎?風險當然是有的,但不是在餐桌上,而是在田頭。
雖然在把某個基因“轉”入一種作物之前,對于這個基因未來的作用,科學家心中是有數的,但他們并非神仙,事事能料到。比如說,也許一種蘋果被轉基因后,更耐病蟲害了,但無意間卻制造出一種極毒的毒素。如果科學家看到防病蟲害的目的達到,就以為萬事大吉,摘下一個蘋果硬塞給你,而你咬了一口就口吐白沫,翻倒在地,那當然是危險的。但事實上,轉基因從田頭到餐桌,還有很長的路要走,比如還要先拿動物做實驗,看看有沒有毒,會不會過敏,然后審批之前還要多方論證……這一切都是為了保證它的萬無一失。當它擺上餐桌的時候,你就大可放心了。
還有人說,那些抗病蟲害的基因,無非是通過制造更多的毒素來消滅昆蟲的,那么對昆蟲有毒的,對人體就沒有毒么?也許毒性雖非致命,但可能會讓我們慢性中毒呢?
海明威的《老人與海》講述了一個極為簡單的故事--一個名為圣地亞哥的老漁夫獨自一個人出海打魚。在一無所獲的84天后,老人釣到了一條其大無比的馬林魚。下面是小編為大家整理的關于初中老人與海讀后感,希望對你有所幫助,如果喜歡可以分享給身邊的朋友喔!
初中老人與海讀后感1我讀了著名美國作家海明威寫的小說《老人與?!贰_@本書講述了一位老人駕著一艘小船,在茫茫的大海里與鯊魚搏斗的故事。
一位年近六旬的老漁夫,在連續八十四天沒有釣到魚的情況下,還是駕著小船駛向無邊無際的大海去釣魚。經過了耐心的等待,老人終于釣到了一條大馬林魚。可是大馬林魚也不肯輕易就范,做出最后的掙扎,那條大馬林魚突然騰出水面又落入水中。經過三天的周旋和激烈地搏斗,在最關鍵的時刻老人將魚叉插入了大馬林魚的心臟,馬林魚鮮血直流慢慢地失去反抗。因為這條魚太大老人沒法拉上船,只好綁在船邊返航。由于馬林魚的鮮血引來了一群群的鯊魚,老人用盡一切辦法奮起抗擊,魚叉,小刀還是木棍、繩索都全部用上與鯊魚進行搏斗。最后因鯊魚太多了,老人辛辛苦苦釣來的大馬林魚還是鯊魚被吃得剩下一付魚骨頭,老人拖著一付魚骨駕船回到了海港。
“勇敢者是不會被打敗的,你可以消滅他,可就是打不敗他。”我非常佩服老人的決心、耐心和堅強意志。老人釣魚也可以說是失敗了,但他卻是一個有勇氣和意志去抗爭的勝利者,他沒有身向任何困難低頭。我非常敬佩老人頑強的意志和不屈不撓的精神。在生活中,我碰到了難題就失去了耐心,總是想逃避問題,沒有決心和勇氣去自己解決問題。比如考試考得不好了,我就開始垂頭喪氣,卻沒有認真地去想想我錯在哪里。在讀完這本書后,我感到十分慚愧?!皬哪睦锼さ沽?,就從哪里站起來?!彪m然我不可能一下全部改正這些壞習慣,但我會盡最大的努力去做好每一件事,不逃避任何一道難題。
“寶劍自從磨礪出,梅花香自苦寒來?!蔽乙獜纳畹狞c點滴滴做起,不管遇到怎么樣的挫折和失敗都不能輕易放棄,一定要堅持到底。
初中老人與海讀后感2海明威的《老人與?!分v述了一個并不復雜的故事:老漁夫圣地亞哥在持續84天的不走運之后,捕獲了一條前所未有的大馬哈林魚,卻在返航的途中被一群鯊魚把他的獵物吃得只剩下骨頭。圣地亞哥運回岸的只是一具巨大的魚骨。
老人與海給了我很多人生啟示。其中,圣地亞哥的那句“人不是為了失敗而生的。一個人可以被毀滅,但不可以被打敗。”尤其意味深長,留給人無限的思考空間。
什么是永不言敗?永不言敗就是跌倒了要鼓起勇氣爬起來,在一次跌倒在一次爬起,永遠不會失去對生活的希望永遠不會失去自己的人生夢想。什么是英雄?英雄就是自己遇到挫折的時候,敢于去挑戰自己、挑戰挫折,直到戰勝自己、戰勝挫折,完成自己的人生理想。
為什么海明威不讓圣地亞哥獲得勝利呢?這樣不是更能體現英雄的偉大嗎?老人的故事不但象征人與自然的關系,而且更加象征著整個人類堅不可摧的精神。
“人不是為了失敗而生的。一個人可以被毀滅,但不可以被打敗。”文中的這句話點明了本文的思想:人要勇敢地面對失敗。老人敢于挑戰極限,一次又一次的超越,不得不讓我們敬佩。
初中老人與海讀后感3寒假里,我讀了由海明威著的《老人與海》這本書,深深體會到了 “一個人并不是生來就要給打敗的,你盡可以消滅他,可就是打不垮他”的真正含義。
當我讀到了“茅棚里,老人睡的是張鋼絲床,上面僅鋪了些報紙,摸上去硬邦邦的。這種床睡久了總不好。他也沒有枕頭,總是把脫下來的長褲卷起來枕著,不過今天有報紙,應該會好些?!笔刮矣∠笊羁蹋瑥闹锌闯黾词股疃嗥D難,我們也要保持樂觀心態,相信堅持不懈就一定會迎來光明的。我非常敬佩老爺爺這樣的精神,相信自己,朝著內心認定的方向前行就離成功又邁進了一步。所以老爺爺不管再苦再難也要活下去!因為只有活著,一切才有希望。
《老人與海》體現老人堅持不懈,不管再大的困難他都能用和平的心態去面對。同樣我身邊的好朋友顏好也有這種精神,雖然她的個子不高但成績還是很不錯的。她堅信只要自己肯努力就能考出好成績,所以這一年她進步地非???。一天,我去顏好家玩,她下來接我了,但很快就把我拉上了樓。哦!原來她在認真地做習題。顏好說:“譚欣,我做完作業再陪你玩?!薄翱墒且呀浄偶倭搜?”但顏好還是堅定的告訴我必須完成作業才能陪我玩。我只好一邊津津有味的吃著水果,一邊睜大眼睛看她做練習題。盡管我再吵再自言自語,她也沒有理我,只是管自己做練習。于是我只能望著她,她做題的速度很快,幾分鐘一面,一本厚厚的練習本已經做了一半。這讓我知道不受外界因素的影響,做自己想做的,就離你心中的目標不遠了。
《老人與?!泛皖伜秒m然是兩個不同的故事可是啟示卻相同:“失敗乃成功之母”;人的潛力是無窮的;更不要在意別人的言語,堅信自己,成功離你就只有一步之遙了。我相信只要你能堅持挖掘就一定能成功!
初中老人與海讀后感4《老人與?!分v的是古巴老漁夫圣迭亞哥84天未捕到魚,同行都遠離他,旁人在暗地里可憐他,第85天,他又獨自出發,一個人劃船去更遠的地方,終于捕到了一條身長十八尺,體重一千五百磅的大馬林魚,他和魚搏斗了兩天,才成功把魚拴在船邊。但在歸途中,成群的鯊魚過來咬食,圣迭亞哥拼盡全力,但鯊魚實在太多,大馬林魚最終被吃得只剩下一副骨脊,圣迭亞哥筋疲力盡回到港口,帶回的是一具魚的骸骨。
一個老漁夫,3天沒有收獲,就會覺得自己運氣不好了。10天沒有收獲,就會被同行嘲笑了吧。30天沒有捕到可以賣點錢的魚,他吃飯就成問題了......圣迭亞哥的失落,不是30天,而是84天,我想圣迭亞哥每一天出海都是滿懷希望的,但最終都一無所獲,我要是他,內心早就已經崩潰,不愿再去嘗試了。
海明威的《老人與海》能被世界上的千萬人喜歡,一定有它的深意。圣迭亞哥就是海明威內心倔強的表達,他就是硬漢海明威。我在二年級時,從書里讀到了做事需要耐心:每天出海打魚的老人,需要很強的耐心才能捕到魚,才能養家糊口。在三年級的時候,我讀到了堅忍:老人在海中和槍魚搏斗,終于抓住了超級大的馬林魚,因為堅持到就是勝利。五年級,我再一次看這個故事,我就想,萬一堅持到底卻沒有勝利怎么辦?很多事情我們拼了命地爭取了,卻可能沒有預想的結果。努力的前方并不是勝利,就像老漁夫圣迭亞哥一樣,他最終帶回的是被鯊魚吃剩的骨骸,并不是足以改善生活的魚貨,他沒有得到期待的豐收。那我們該怎樣面對呢?
電影《無問西東》里有句臺詞:如果提前了解了你所要面對的人生,你是否還會有勇氣前來?如果圣迭亞哥早知道了這樣的結局,第85天,那天清晨,他還會不會獨自出海?我想,他依舊會出海,不僅僅是第85天,哪怕是之后100天。
如果老人只是漁夫,他輸了,魚骨不能改善生計;如果老人是圣迭亞哥,他贏了,魚骨證明了他歷經艱險不曾屈服,面對鯊魚也不曾退縮的勇氣與機智一直。很喜歡海明威在書里的一句話:一個人可以被毀滅,但不能被打敗。堅持到底可能成功,也可能是不成功,但如果連起碼的堅持都沒有,那么就被徹底打敗了。這就像我的學習,我可能并不會比其他人出色,但是,依舊要努力爭取。堅持本身就是堅持的意義,并不因為前方是否有勝利而更改,即使努力的前方不是成功,也一定不是一無所獲。
好的書,歷久彌新。
初中老人與海讀后感5人類的幸福和歡樂在于奮斗,而最有價值的是為理想而奮斗。看完《老人與?!愤@本書后,我覺得老人有著一顆堅韌不拔的心,有著自己的理想和奮斗目標,就算遇到許多困難,也不曾放棄。挫敗是人生的一段過程,雖然老人始終都沒有捕到魚,但他不會善罷甘休,就算被其他漁夫冷嘲熱諷,他也不在乎別人的看法,依然繼續捕魚。老人勇敢地追求著自己的人生目標,不畏層層險阻,即使是到了“山窮水盡疑無路”的地步,也甘愿拼死一搏?;蛟S他認為:面對自己的人生理想,唯有拼過,努力過,才不會遺憾。
鄧爺爺也說過:“一定要經常教育我們的人民,尤其是我們的青少年,要有理想。”一個沒有理想,沒有信仰的人,就會對自己要走的路感到茫然。如果沒有理想,萊特兄弟就不會發明飛機,圓了人類飛向藍天的夢;如果沒有理想,袁隆平就不可能培育出雜交水稻,解決了中國人多糧少的難題。有了理想,我們才能清楚而理智地規劃未來。
然而,有一位學者對此理論不以為然,認為株型育種理論只不過是育種目標思路和實現目標的經驗和主觀驗證的概括。該育種思路恰好與雜交優勢的本質和形成規律相反,如同歷史上特勒密的“地心日動說”,并沒有反映事物的客觀變化規律。從大學時代開始,他便關注與針對性的學習研究,歷經幾十年鉆研,最終提出了與傳統育種理論截然不同的作物營養遺傳特性育種理論,第一次闡明了玉米品種雜交優勢產生的原因和高產潛力形成原理。這顯然是特勒密的“地心日動說”和哥白尼的“日心地動說”在21世紀作物育種理論研究上的重演,表明新的理論同舊的理論體系之間出現了不可調和的矛盾,無疑是難以使專業研究者甚至普通人接受的一個事實。作為記者更想搞清該理論的來龍去脈,為此,我們專門采訪了山西省農科院研究員褚清河博士。
“怪才”與他的“怪論”
褚清河,1957年生,是我國恢復高考制度后培養出的第一代大學生,所學專業是土壤農化專業,但大學畢業后,他卻被分配到專業不對口的山西省農科院農業資源與經濟研究所工作。
參加工作后,褚清河并沒有安于本分從事與所里研究方向密切相關的自然資源調查、農業區劃以及農業經濟研究等工作,而是自立門戶進行“土壤作物系統量比線性極點一次性調控施肥技術”研究,而且矛頭直指作物追肥理論和經典施肥最小因子理論,這在當時引起了人們不小的議論,他的想法和最初關于追肥不增產的研究結果受到時任領導和一些專家的嚴肅批評,認為追肥是已有定論的傳統技術,立項進行這樣的研究是一個大學生缺乏基本知識的表現。這讓他在單位落下基礎知識不扎實,搞不了研究工作的名聲,甚至影響了他正常上職稱,但他并沒有就此止步。對此,單位有的人認為褚清河是個“怪人”,性格有點“倔”。而記者通過對褚清河的了解和接觸感知到,他并非是個別人所說的“怪人”,更確切地說,應是他導師所說的“怪才”。他也并非是性格“倔”,而“倔”所表現出的是他在科學研究上實事求是、堅持真理、不唯書、不唯上、不唯權的求新精神。正是這種不屈不撓的科學精神,讓他突破一道道難關,取得了意想不到的學術成就。他首次提出了作物播種前一次性施肥理論:“施肥是一種調節手段,其作用是提高作物苗期土壤養分供應強度和調整氮磷鉀養分供應比例,以協調解決作物苗期土壤供肥能力不足和作物吸肥能力弱的矛盾,并非是滿足作物整個生育期對養分量的需求。作物吸肥是由前一階段吸肥水平決定后一階段吸肥水平的系統連續過程,作物播種前一次性施肥才能順應作物的主動吸肥規律,否則就會造成養分的被動吸收,致使產量降低。”之后,他又在小麥、水稻等作物上進行了研究,證明一次性施肥理論反映了作物的普遍吸肥規律,研究于《土壤通報》。
研究確立作物一次性施肥理論后,褚清河在山西省農科院和省科技廳領導的支持下,通過多次立項研究,終于證明施肥是作物內在營養遺傳特性的外在施肥表現形式,決定作物產量的,并非是土壤中相對含量最小的有效植物生長因素,而是取決于施什么肥料效果好,以及以什么比例施用和施多少比較合理的作物品種營養遺傳特性,從而提出了土壤施肥配比理論并發明了數字化施肥技術。
土壤施肥配比理論首先提出了平衡與不平衡土壤養分類型及最佳施肥比例的概念,平衡的含義是指作物苗期土壤氮磷或氮磷鉀養分供應比例的協調性,即作物對土壤氮磷或氮磷鉀各養分苗期供應強度的滿足程度相同,不平衡養分類型則是相對于平衡養分類型存在的一種土壤養分形式,并定義氮磷最佳施肥比例則是指作物最高產量施氮量時獲得氮磷最大聯效應一份氮與幾分磷配合施用的配比。闡明施肥比例的作用則是調整土壤供肥由不平衡供應轉化為平衡供應,或保持土壤原有供肥的均衡性,而施肥量的作用就是提高作物苗期的土壤養分供應強度,從而闡明了施肥的增產原理。此外,理論確立了氮磷在作物品種允許的任何土壤養分條件下均需施用,而鉀和微量元素只有在缺乏時才需與氮磷配合施用的施肥原則,這無疑是科學的概括總結。土壤施肥配比理論的提出是學科發展的重要標志,是世界科技發展史上的又一里程碑。但一些食古不化的人卻認為是“砍老祖宗李比希這棵大樹”。
追根底,探索原理
對于自然界的事物,人們不可能通過主觀想象推理其客觀運動規律,即使是圣人也不能做到先知先覺,否則科學觀測和試驗就顯得多余和沒有必要。然而,個別科學工作者甚至僅僅在大學里學習過專業知識的人,便自認為自己的專業知識已足以判斷一個理論正確與否,自認為自己的專業知識和在社會活動中表現出的才干足以想象出事物的運動規律。在科學研究部門中通常有這樣一些人,當別人的研究思路和他們的相反以及試驗結果超越他們的想象時,他們常常會說研究者是離經叛道的怪人,褚清河在工作中曾遇到這樣的人。
褚清河上大學時所學專業是土壤農化專業,循規蹈矩研究土壤施肥自然是他的本行,然而,2014年他卻申請了土壤育種課題,在別人看來這是十分離譜的事情,有的業內專家則認為“老褚硬是鉆牛角尖了”。在山西,鉆牛角尖的人實際就是精神不正常,想法奇離古怪的人。但記者的看法和他的博士生導師一樣,褚清河是科學研究上難得的一個怪才,“鉆牛角尖”確切表現出了他在土壤施肥研究上追根問底的科學精神。
1883年,美國科學家羅蘭在美國《科學》雜志上撰文,“我時常被問及,科學與應用科學究竟何者對世界更重要。為了應用科學,科學本身必須存在,如停止科學的進步,只留意其應用,我們很快就會退化成中國人那樣,多少代人以來他們都沒有什么進步,因為他們只滿足于應用,卻從未追問過原理,這些原理就構成了純科學。中國人知道火藥應用已經若干世紀,如果正確探索其原理,就會在獲得眾多應用的同時發展出化學,甚至物理學。因為沒有尋根問底,中國人已遠遠落后于世界的進步。我們現在只將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當成野蠻人。當其他國家在競賽中領先時,我們國家(美國)能滿足于袖手旁觀嗎?難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下的面包屑,并因為有更多的面包屑而認為自己比他人更富裕嗎?不要忘記,面包是所有面包屑的來源”。李約瑟也提出同樣的看法,中國古代科學技術遠遠發達于西方,但近代科學并沒有在中國產生。到了今天,我國學者仍然不重視科學理論的研究,褚清河卻要讓李約瑟之問不攻自破。
褚清河博士由研究土壤施肥理論技術轉向作物育種研究,并非心血來潮的奇思怪想,也非是科學思維不靠譜,而是超常思維下學科問題的延伸探索。
早在2004年,褚清河在數字化施肥技術推廣應用中發現,相同玉米品種在不同施肥條件下,產量排序發生截然不同的情況。在常規施肥下,玉米遼127品種產量排序位于第一位,產量較對照農大108增產6.4%,而隆迪205和620500則分別位于11位和第9位,分別較對照農大108減產7.9%和6.2%;而在數字化施肥條件下,玉米品種620500和隆迪205產量排序分別位于第一位和第二位,分別較對照農大108增產35.8%和30.6%,而遼127僅增產17.2%。相同玉米品N不同施肥條件下產量排序完全不同,表明土壤氮磷單施和配施并非是由土壤養分最小因子決定的,而應是玉米品種的營養遺傳特性。他意識到施肥學中的作物最高產量施肥量即最大施肥量,也應該是作物品種的營養遺傳特性,土壤施肥應是作物內在營養遺傳特性的外在施肥表現形式。如此,土壤應該存在一個由肥力水平和養分共同決定的土壤最大施肥量,而作物品種也存在一個由營養遺傳特性決定的最大施肥量,否則同一作物品種在不同肥力土壤上就不會表現出明顯的產量差異。褚清河甚至提出作物品種的產量潛力水平就是由土壤養分利用效率和耐肥性即最大施肥量決定的科學假說。為了證明這一假說,2005~2011年,他在山西省農科院玉米所農場進行了平衡與不平衡施肥下的玉米制種和相應施肥環境下的品比試驗研究初試。通過試驗得出結論,作物品種性狀是包括品種外在與內在的一切形態特征和特性。作物品種的耐肥性和利用效率是決定其產量潛力水平的內在性狀,它是育種材料適應一定施肥水平和平衡與不平衡施肥環境自然選擇的結果。通常品種的耐肥性越好,養分利用效率越高,其產量潛力水平也就越高。作物品種選育實際就是以耐肥性和養分利用效率為核心的各種性狀的重新組合過程,即性狀所代表基因的重新組合與表達。作物品種的耐肥性和利用效率表現在施肥上就是最大施肥量和平衡與不平衡施肥特性,而平衡與不平衡施肥也就成為相應顯性基因和隱性基因轉化表達的重要條件。
不同品種植株性狀的組合可實現不同或相同的產量水平。一定產量潛力水平的作物品種雖然有相應的植株性狀,二者存在必然的聯系,但植株性狀是從屬于產量潛力水平的要素,并非是主導產量潛力水平的主導因子,它們與產量潛力水平并不具有一一對應的函數關系,而施肥量和氮磷施肥比例與作物產量水平存在顯著線性相關關系,初步試驗證明假說成立。
證明假說成立僅僅是探索自然規律的良好開端,要把已發現的科學現象變化規律上升成為理論,不僅需要有嚴密而科學的試驗方法,而且試驗及其結果要有嚴密的邏輯性,且結論具有普遍規律。因此,褚清河覺得,既然最大施肥量和氮磷單施與配施是作物品種的營養遺傳特性,那么,我國現行推廣作物品種必然在這兩個營養遺傳特性上存在顯著差異,在獲得山西省科技廳批準立項后,他在山西省不同生態區的垣曲縣、太谷縣和汾陽市不同年份進行了7玉米品種和13玉米品種氮磷單施與配施三次重復的田間試驗及7玉米品種氮磷最佳施肥比例下的三個施肥量水平的最大施肥量試驗。試驗結果,聯創808、金滿囤、農華101、洛單248、先玉335、中科11、潞玉39玉米品種的最高產量施肥量各不相同,且差異較大;此外,登海605為具有氮磷配合施用營養遺傳特性的品種,玉米氮磷配施產量分別較氮磷單施增產19.8%和17.5%;而京科665、金滿囤玉米品種為具有單施磷營養遺傳特性的品種,單施磷的玉米產量分別為14696.0kghm-2 和11616kghm-2 ,京科665分別較單施氮和氮磷配施增產26.8%和39.2%;金滿囤分別增產31.3%和34.7%。假說的進一步證實,讓褚清河更加確信玉米高產品種一定是父母本具有相同營養遺傳特性基因且一方具有較強耐肥性基因在雜交過程中重新組合的結果,為此他進行了育種試驗驗證。
奇思與妙論
自然界事物的變化錯綜復雜,千變萬化,以致人們難以想象甚至難以通過幾次試驗就揭開它神秘的面紗。但自然界物質的運動又表現為規律性和相互聯系,我們可以通過物質的運動軌跡去探索其規律,通過物質的相互作用探索它們之間的關系。這就像盡管宇宙浩瀚無垠,神秘莫測,但人們還是可以通過測量太陽和地球的相互作用及千百次觀測不同季節它們之間的相對位置的變化探明地球繞太陽運動規律這一科學事實。褚清河從研究土壤肥力、土壤養分類型與施肥量和施肥比例的關系開始,一直追尋到研究作物品種營養遺傳特性與施肥量和氮磷單施和配施的關聯性,找到了事物運動的軌跡。尋著軌跡走下去,必然揭開玉米雜交培育高產品種的奧妙。
現代玉米雜交育種主要有品種間雜交和自交系間雜交等方法。利用兩個品種雜交產生的雜交種為品種間雜交種,而利用自交系進行雜交所產生的雜交種為自交系間雜交種。培育自交系的方法是從品種或雜交種群體中分離選擇優良單株進行自交,再從第一代中選擇較好的植株繼續自交,直到最后每一自交穗后代即成為性狀相對穩定一致的自交系。
褚清河分析了品種間雜交和自交系雜交培育新品種的過程和方法后認為,品種雜交優勢的形成期是在雜交制種時,而雜交形成的新品種之所以高產是因為父母本各自含有一半或部分決定高產特性的基因,這些基因應該是能決定作物品種產量潛力水平的單施氮基因、單施磷基因、氮磷配施基因及耐肥性基因。它們在自交系培育中得到分離純化,在雜交過程中使父母本耐肥性不同的相同基因重新組合存在于新品種中,使得新品種具備了高產特性。然而現代育種學認為,提高產量的重要途徑就是株型育種,而株型主要指矮稈、直立、抗倒伏、耐密植等。株型育種就是要用適當的手段將分布在不同品種中的目標性狀重組在一個植株中形成期望的復合性狀,整體地提高作物生產力使其產值漸近于期望值,褚清河認為株型育種理論完全違背遺傳學原理,認識如同16世紀前的“地心說”,不符合事物的客觀運動規律。
他說,孟德爾遺傳理論認為,每一個性狀都由一對因子所決定,其中一個來自父方,一個來自母方。據此可以認為,作物品種的高產特性必然有相對應的性狀,它們就是左右產量高低的耐肥性和養分利用效率,自然每個特性都由一對基因組成,使得品種高產特性得以遺傳。 而株型育種培育具有優良植株性狀的自交系雜交選育新品種,遺傳給子代的仍然是植株性狀,而株型性狀并不能決定產量高低,已有研究證明二者不具有顯著相關關系。事實上,株型育種理論并非實證理論,而還停留于主觀推斷,沒有形成概念、原理和科學系統的解釋。褚清河卻用哲學思想和科學的試驗方法證明了作物品種的高產性狀及其產量潛力水平的形成原理。
2015年,褚清河在山西晉中市榆次區東陽鎮山西省農科院試驗基地選用 N1、P1(強盛2號);N2、P2(品玉188);N3、P3(品玉208);N4、P4(鑫源596);N5、P5(強盛1號);N6、P6(強盛3);N7、P7(品玉202)7個玉米品種的父本自交系和母本自交系,在用數字化施肥技術計算的土壤最大施氮量、最大施磷量及氮磷配施三種施肥環境下進行了雜交制種,2016年,對雜交制種品種在相應三種施肥環境下在汾陽市農業局農場進行了品種比較試驗,試驗發現參試品種具有兩種營養遺傳特性類型。一類是氮磷配合營養遺傳特性品種,這類品種的父母本本身均含有氮磷配施和單施氮營養遺傳特性基因,氮磷配合施用特性是在氮磷以最佳比例配合施用條件下雜交形成的。如鑫源596氮磷配合施用品種,父母本氮磷配施制種的玉米品種以氮磷配合施用種植的產量最高,產量分別較氮磷單施提高9.4%和11.2%,較相同父母本在單氮條件下制種品種氮磷配合種植的高39.5%,但父母本在單施磷條件下制種的品種,玉米產量以單施氮種植最高,而相同父母本在單施氮條件下雜交的玉米品種也明顯表現為單施氮特性,產量較氮磷配合施用種植提高18.2%;另一類則是具有單施氮營養遺傳特性的品種。此類品種父母本同時含有單施氮和氮磷配合施用的遺傳基因,但父母本單施氮的耐肥性高于氮磷配合施用,因此父母本雜交制種的品種突出表現為單施氮特性。但這類品種的單施氮特性是在單施磷環境條件下制種形成的,多數品種表現出交叉遺傳現象,很可能是單施磷提高了單施氮基因的表達和利用效率。如強盛2號玉米品種的產量以單施磷雜交制種品種在單施氮條件下種植的產量最高,玉米產量明顯高于單施氮與氮磷配合施用雜交制種和種植的產量水平,玉米產量較氮磷配施制種和種植的增產17%。但父母本氮磷配合施用制種品種也表現出氮磷配施種植的營養遺傳特性。
通過實驗研究,褚清河得出與傳統育種遺傳認識截然相反的作物育種“日心說”理論:“作物育種是一個性狀基因純化分離、選擇和重組的過程,耐肥性和養分利用效率是作物高產品種的基本性狀,@些性狀是由決定品種最大施肥量和氮磷單施和配施營養遺傳特性基因決定的,它們是父母本固有的。通常父母本可同時攜帶多種基因,可以是相同的,也可以是不同的,但父母本只有含有相同的基因且一方基因具有較強的耐肥性,才能實現雜交重組形成高產新品種。雜交時的施肥環境決定或左右品種氮磷單施與配施的營養遺傳特性,施肥條件是隱性基因和顯性基因轉化的必要條件。通常氮磷配合施用特性品種是在氮磷配合施用條件下形成的,而氮磷單施品種則是在與其特性相反的施肥環境下在雜交過程中形成的?!崩碚摼哂袠O大的科學價值和應用價值。
價值與信念
人類從食物采集者到生產者經歷了漫長的過程,直到新石器時代的農業革命,食物采集者向農業生產者的轉變成為人類文明的起點。但是,農業革命使人類文明前進一大步后,就再沒有做出進一步的貢獻。從原始農業品種馴化走向雜交種的選育應用以及有機肥的施用轉向化肥的施用,雖然無疑是世界農業技術的巨大進步,閃耀著人類文明進步的火花,但所有這些進步并沒有使世界農業發生重大變革,因為人類至今并沒有徹底擺脫古代農業生產中的直接經驗性,以至于目前在世界很多地方農業技術不再具有增產作用,世界上還有近8億人沒有擺脫饑餓和貧窮。我國古代是一個農業十分發達的國家,可是我國的吃飯問題直到上世紀改革開放后才得到解決。由于缺乏土壤施肥和作物育種理論技術研究上的重大突破,實際上中國的吃飯問題并沒有從根本上解決。
農業革命后發生的工業科技革命是西方文明的特有產物,可是西方的文明并沒有像世界期待的那樣催生農業科技革命并續寫農業新篇章。施肥育種理論的提出與數字化施肥技術的研究成功,是世界育種科學和施肥學發展的重要標志,它使通過診斷營養遺傳特性選擇父母本直接雜交培育適應高、中、低肥力種植的高產優質品種成為現實。它將變經驗育種、廣譜應用為診斷育種和因土壤肥力選種和數字化施肥,從而引發世界農業科技革命。這場農業革命,一是將改變農業生產組織方式和生產方式,即規?;洜I和實現連續的機械化測土、選擇品種、配肥與一次性施肥和播種的系統作業;二是將改變目前作物品種增產的偶然性為必然性,小面積高產為不同肥力土壤普遍高產,極大地提高農作物的產出水平和持續滿足人類對糧食的需求。這預示著我國今天已開啟第二次世界農業科技革命的序幕,開始沖出沒有產生近代科學的時代。由孫家棟任編委主任,中國科技出版社出版的大型文獻中刊登了張華對褚清河《追逐夢想,引領世界農業科技新革命》的報道。然而,任何一個新生事物的誕生都在一片反對、質疑和拒絕中悄然來臨。作物育種“日心說”理論與土壤施肥配比理論不是對傳統理論的修修補補,而是對舊認識、舊理論體系根本性的改造和革新。因此,無論從感情上或認識上來說,懷疑和拒絕是人們必然采取的態度,而更可怕的是世界對此不屑一顧,如果是這樣,無疑是世界的巨大損失,我國將失去重新崛起的先機或延緩實現中華民族重新崛起的進程。
然而,褚清河的研究并非是單純提出了理論,而是在理論基礎上又研究成功技術。土壤施肥配比理論有相應的數字化施肥技術,應用表明,技術具有較大增產價值;作物育種理論有相應育種方法,并有能診斷現有品種單施與配施特性的方法,還有大幅度提高玉米雜交制種品種產量的技術,社會的迫切需求將會使它迅速進入應用過程。
盡管世界科技史的產生發展表明,新理論取代舊理論要經歷一個十分漫長的過程,如孟德爾提出遺傳理論25年后才被重新發現,太陽中心說的支持者布魯諾被燒死在羅馬的鮮花廣場,但褚清河對讓世界了解和接受他的“怪論”信心百倍,矢志不移,他要用畢生精力推廣他的理論技術,為實現世界農業生產組織方式的根本變革與消除饑餓而奮斗。