中國國家地理

      雜交水稻之父袁隆平院士曾說過：“關(guān)鍵時(shí)候，一粒小小的種子能夠絆倒一個(gè)巨大的國家。種業(yè)的安全關(guān)系到糧食的安全，也關(guān)系到國家的安全。”

      被譽(yù)為農(nóng)業(yè)“芯片”的種子到底有多重要呢？

農(nóng)業(yè)發(fā)展的“芯片”

      因?yàn)榇蠹叶冗^了那個(gè)艱難時(shí)代，所以無視了糧食的意義，但是真正能夠在關(guān)鍵時(shí)掐住命脈的，恰好就是這些糧食，畢竟民以食為天。

      新冠疫情對全球造成較大影響，疫情期間個(gè)別農(nóng)產(chǎn)品出口大國出現(xiàn)階段性暫停出口，引起社會對糧食安全的擔(dān)憂。要說糧食，必然離不開種子。

      種子作為基礎(chǔ)性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響糧食產(chǎn)量和品質(zhì)。從育種到制種再到大田種植，種、糧分工是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的顯著特點(diǎn)?，F(xiàn)在農(nóng)民不再自家留種，而是年年從種子公司購買良種。但這些良種一般是通過雜交等技術(shù)獲得的，其后代并不具備遺傳能力，只能作為糧食。

      由于種植面積大，商品率較高，三大主糧（玉米、水稻、小麥）種子占據(jù)我國商品種子市場的半壁江山。2020年我國種子行業(yè)整體市場規(guī)模1300億元，其中，玉米就占據(jù)353.67億元。

2020年種子行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域市場規(guī)模    資料來源：智研咨詢

      在中國，有一條“種子繁育黃金走廊”——河西走廊。

      在河西走廊游覽時(shí)，道路兩邊時(shí)不時(shí)就會出現(xiàn)一眼望不到邊的“玉米灘”。“全中國農(nóng)民用的玉米種子，一多半出自我們河西。”這句話里透著當(dāng)?shù)厝藵M滿的自豪。

      的確，河西走廊生產(chǎn)的玉米種子，可以滿足全國玉米用種需要的一半以上；這里是全國最大的蔬菜、瓜類、花卉等對外制種產(chǎn)業(yè)基地，占全國種子出口量的75%。

圖自《中國國家地理》2016年01期

      河西走廊最先發(fā)展起來的是玉米制種。與東北地區(qū)相比，河西走廊則擁有非常明顯的光照優(yōu)勢；內(nèi)有疏勒河、黑河、石羊河等水系，便于灌溉，且水量較為穩(wěn)定；獨(dú)特的光熱條件對種子的干燥脫水更為有利。

      河西走廊憑借優(yōu)越的地理位置和自然條件、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米種子，發(fā)展成為最具有競爭力的玉米制種基地。河西走廊中部的張掖市，現(xiàn)在是我國最大的地（市）級玉米制種基地。此外，武威、酒泉等地，玉米制種業(yè)同樣非常興盛。

張掖的“玉米灘”

      近年來，新疆等地的玉米制種產(chǎn)業(yè)也在迅速發(fā)展，新疆已發(fā)展為全國第二大玉米制種區(qū)。

      除了河西走廊的玉米，中國的其他地區(qū)還有很多農(nóng)作物的繁育基地。海南的崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室就是其中之一，每年冬春季節(jié)，數(shù)以千計(jì)的科學(xué)家、技術(shù)員從全國各地聚集到這里育種、制種。

      崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室是海南省為支撐國家“南繁硅谷”戰(zhàn)略和種業(yè)發(fā)展而設(shè)立的新型研發(fā)機(jī)構(gòu)。為現(xiàn)代種業(yè)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐，為人類命運(yùn)共同體的糧食安全問題提供中國方案。

海南三亞，崖州灣科技城的崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室，科研人員在崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室開展工作。

      這些年我國糧食單產(chǎn)有較大幅度提升，50%以上歸功于品種改良。盤點(diǎn)我國種子家底可以發(fā)現(xiàn)，我國農(nóng)作物自主選育的品種種植面積占到95%以上，做到了“中國糧主要用中國種”。

      做改良種植技術(shù)研發(fā)，從而形成我國可控制的優(yōu)良種子體系，掌握定價(jià)權(quán)和市場話語權(quán)，才能讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得長遠(yuǎn)的安全保證。

      雜交水稻技術(shù)的根源是一株雄性不育野生稻“野敗”，可見野生種對于科技來說是至關(guān)重要的。培育更多良種的前提是對野生種的保留。這些野生種、農(nóng)家種便組成了一個(gè)原始物種的“檔案館”。

生物物種的“檔案館”

      在農(nóng)村出身、定居在城市的人，每次春節(jié)回老家嘗到新鮮的瓜果蔬菜，總會感嘆：“這水果雖然長得不怎么樣，但是真好吃啊。”在反季節(jié)蔬菜充斥餐桌的當(dāng)下，西紅柿、黃瓜、桃子、櫻桃等“似乎都不是過去的味兒”。

      同一種蔬菜，從過去到現(xiàn)在，味道已經(jīng)逐漸變化，這都是因?yàn)榉N子的更新?lián)Q代。自然界大多數(shù)的植物都以種子的形式存在，只有保存好種子，才能保證植物物種不斷繁衍下去。

      在我國，有著自己的植物“諾亞方舟”——中國西南野生生物種質(zhì)資源庫。

      在資源庫的展廳里，有一面墻上密密麻麻地安裝著許多亞克力桿，每一個(gè)桿中都嵌入若干顆種子，構(gòu)成了一個(gè)種子的小世界。種質(zhì)庫工作人員的主要工作就是采集、保存、鑒定珍貴的野生植物種子。

      我國是世界上生物種質(zhì)資源最豐富的國家之一，但由于人口壓力大、生態(tài)系統(tǒng)惡化等原因，生物多樣性受到威脅。例如，普通野生稻在云南的分布點(diǎn)已由上世紀(jì)80年代初的26個(gè)變成現(xiàn)在的2個(gè)，藥用野生稻的許多分布點(diǎn)已經(jīng)消失。

      如果中國沒有自己的種質(zhì)庫，一旦某些物種在中國消失，將來可能不得不花費(fèi)巨資向外國買回自己的資源。有了種質(zhì)庫，中國很多瀕危植物就可以得到長期保存，一旦某個(gè)物種在自然環(huán)境下滅絕了，還能夠通過存放在種質(zhì)庫中的種子或DNA使其重生，從而可以避免徹底滅絕的命運(yùn)。

圖源：《中國國家地理》2018年06期

      從人們餐桌上的食物來說，不同種子代表的就是不同的口味。老種子也稱地方品種、土種、農(nóng)家種，是在當(dāng)?shù)刈匀换蛟耘鄺l件下，經(jīng)過長期自然或人為選擇形成的品種。這些品種對當(dāng)?shù)刈匀换蛟耘喹h(huán)境有較好的適應(yīng)性，吃起來口感好，但產(chǎn)量低，大多數(shù)農(nóng)戶還是選擇從農(nóng)資公司購買產(chǎn)量高的種子。

      盡管工業(yè)化時(shí)代種子產(chǎn)業(yè)化政策的實(shí)行，在平原地區(qū)已經(jīng)是不可逆的趨勢，但在地形復(fù)雜的山區(qū)，尚未被統(tǒng)一供種、育種的商業(yè)化種子完全覆蓋。尤其是在我國的西南地區(qū)，云貴高原向青藏高原過渡地帶，保護(hù)土種的條件比在平原地區(qū)好得多，原生物種的種質(zhì)資源沒有被統(tǒng)一供種的外來種子公司所破壞。

      由口味到食品安全，再到對區(qū)域種質(zhì)資源的留存，越來越多的人加入了尋找和留存老種子的隊(duì)伍。農(nóng)業(yè)應(yīng)該是多樣化的，農(nóng)戶保留的品種是活的種子“檔案館”。老種子的保存、種植和推廣，是小農(nóng)經(jīng)濟(jì)和傳統(tǒng)農(nóng)耕文化的延續(xù)。

      在世界上，大多數(shù)種子都有自己特定的生存和生長環(huán)境，但是還有一部分種子像“漂流瓶”一樣可以隨海洋飄向遠(yuǎn)方，它們雖然不能讓人豐衣足食，但是卻能讓人看到遠(yuǎn)方的世界。

遠(yuǎn)方植物的“漂流瓶”

      有時(shí)我們在海島或者海岸邊，會見到落在沙灘、礁石上的植物種子或者果實(shí)，你可能會很好奇它們是從哪里來的，因?yàn)槟闼诘暮┻呉苍S無法找到哪棵樹上結(jié)著果實(shí)。

      其實(shí)這些種實(shí)往往來自遙遠(yuǎn)的海岸，經(jīng)過數(shù)月甚至數(shù)十年才抵達(dá)面前的這片沙灘。對于研究者，收集、鑒定、拍攝、研究這些海漂種實(shí)，就像打開一個(gè)個(gè)遠(yuǎn)方植物的漂流瓶，解讀這些植物的分布規(guī)律和海流的信息。

海漂椰子種子

圖源：《中國國家地理》2019年12期，攝影/王辰

      有些植物的果實(shí)或種子會借助洋流傳播，其中最典型的代表，當(dāng)然就是椰子。世界上大多數(shù)的熱帶、亞熱帶海濱，都能見得到椰子分布，椰子的種子甚至可以跨越大西洋，從亞熱帶家鄉(xiāng)漂到遙遠(yuǎn)的北歐。

      植物的果實(shí)或種子具有漂浮能力，可漂流于海上并抵抗鹽分的侵蝕一段時(shí)間，待擱淺于陸地時(shí)，若環(huán)境合適且還具有發(fā)芽力的情況下，能夠成長發(fā)育以繁殖其族群。這就是“海漂果實(shí)和種子”簡稱為“海漂種實(shí)”。

      相比于受黑潮支線影響的海南島，黑潮主線為沿岸地區(qū)帶來的“海漂種實(shí)”更加豐富復(fù)雜。記錄這些海漂種實(shí)就像是記錄候鳥——通過在地圖上它們每一次現(xiàn)身的地點(diǎn)，就能夠大致繪制出候鳥遷徙的線路。這些路線與洋流息息相關(guān)。

圖源：《中國國家地理》2019年12期

      個(gè)別幸運(yùn)的種子能夠在遠(yuǎn)離家園的海邊生長成新的植株，而它們的同伴大多永遠(yuǎn)等不到萌發(fā)的機(jī)會。隨著海漂種實(shí)的深入調(diào)查與研究，未來有可能為物種擴(kuò)散、洋流走向甚至基因變遷等研究領(lǐng)域提供新的證據(jù)與解讀。

      “

      一粒種子可以改變一個(gè)世界。

      一項(xiàng)技術(shù)能夠創(chuàng)造一個(gè)奇跡。

      ”

      【參考文獻(xiàn)】

      [1]劉慧 肖明.河西走廊——撐起了中國玉米制種的 “半壁江山”.《中國國家地理》2016年01期.

      [2]左凌仁.尋找老種子：一場新的農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)？.《中國國家地理》2018年06期.

      [3]王辰.隨黑潮流浪 果實(shí)與種子尋覓新的棲居地.《中國國家地理》2019年12期.

      [4]天冬.拾起遠(yuǎn)方的海潮聲：海漂種實(shí)的分類收集.上海辰山植物標(biāo)本館CSH.