雜交水稻之父袁隆平老人生前最常忙碌的地方之一，叫“南繁基地”，正如中國大多數追尋作物種子的人，最終也總會在“南繁基地”相遇，在這個每年有“兩個夏天”的地方，播種、耕耘、收獲……

實際上，海南島是全國育種科學家最密集的地方。他們在海南南部進行種子繁育的工作，被稱為“南繁”，他們的試驗田，則稱為“南繁基地”。“南繁基地”并不是一塊固定的地方，也不是一個機構的名字，而是全國500多家科研機構在海南各個試驗田的統稱。有人說那里是“育種天堂”，也有人說那里是“種業硅谷”，來自全國各地的育種科學家們，每年冬天聚集在海南，種下他們精心找到的種子，有等待，有煎熬，更有來自土地的饋贈。

位于三亞寧遠河岸邊的南濱農場及周邊的大片耕地，都是各個研究機構的南繁基地。新京報記者 周懷宗 攝

和袁隆平的交流總在“南繁”的田間地頭

從5月18日到5月20日，新京報記者探訪了海南的多個“南繁基地”，這些基地對外人來說神秘而陌生，但對所有為了中國種子而奮斗的人來說，卻是再熟悉不過的地方。

2020年12月，九旬的袁隆平像往年一樣再次前往海南三亞南繁基地開展科研。這是他數十年來都在重復的事情，每年來這里三四個月，身體狀況好的時候，天天都要到田里查看稻谷種子的生長細節。老人對南繁有很深的感情，改變中國雜交水稻命運的野生稻“野敗”，就是上世紀70年代袁隆平團隊在三亞發現的。

北京大學現代農學院院長劉春明，一直從事植物種子發育和水稻營養品質改良研究，他的試驗田緊鄰袁隆平的試驗田，和袁老的交集也總是在“南繁”的田間地頭。

大概2000年左右，劉春明在三亞荔枝溝的一個試驗田里第一次見到袁隆平老先生本人。瘦小的身材、黝黑的肌膚，喜歡背著手在田間走來走去，逢人就喜歡聊一聊水稻，和藹、平易近人是劉春明對袁隆平的第一印象。

2018年劉春明跟袁隆平先生在三亞水稻南繁基地的合影，左五是袁隆平先生，左一是他的兒子袁定陽，左二是劉春明。受訪者供圖

之后多年，劉春明常會在試驗田看到袁隆平的身影。他向記者回憶，“三亞的天氣熱，所以老人很早就會到田里去，大多數時候都是他一個人，他經常在地里一待就是半天，太陽到頭頂了，老人也依舊沒有離開地里的意思。”劉春明說，他常到袁隆平的地里去看他選育的超級雜交水稻，袁隆平也會到他的地里看看，老人從不吝惜對后輩的鼓勵，有一次，劉春明在做一個新的水稻誘變品種，袁隆平看到后顯得非常開心。

從最北到最南，候鳥一樣的育種者

袁隆平生前講過的“禾下乘涼夢”，已被國人所熟悉，那個夢的本質，就是水稻高產夢。實際上，在南繁，育種人與他們的每一粒種子，都有自己的夢想。

2021年5月18日，三亞南濱農場，中國農科院作物科學研究所的院子里，搭著幾排架子，架子上曬著剛收獲的玉米、大豆，外面還罩著一層黑色的紗網，這層網不是為了防鳥，而是防止過強的紫外線曬傷種子，影響種子的發芽率。

一旁的棚子下，更多晾曬好的種子，裝在一個個只有半個巴掌大的小紙袋中，上面標著不同的名稱。這些寶貴的種子，將在幾天中，發往各地，以供實驗、種植。

中午十二點左右，剛剛吃完午飯的谷勇哲，在院子里查看種子的晾曬情況，他戴著眼鏡，皮膚黝黑，神情有些疲憊。幾天前，他剛從遙遠的呼倫貝爾回來，那里的冬天剛剛結束，正是大豆播種的時候，在那里種完了大豆，他又回到三亞，在這里收獲最后一茬大豆。

谷勇哲正在查看晾曬的大豆種子，這批種子不久就會發往全國各地進行種植。新京報記者 周懷宗 攝

谷勇哲是中國農科院作物科學研究所大豆基因資源研究組的一員，主要負責大豆種質資源保護工作。2017年，他博士畢業后，就加入了這個團隊，每年在東北、海南、北京三地定期“遷徙”，春天在東北種大豆，夏天在北京做研究，冬天到海南進行“南繁”。

每年十月份，三亞的試驗田就啟動滅草整地，到十一月上旬，谷勇哲會和他的老師、同事們一起來到三亞，開始種植大豆。與育種單位不同的是，他們的種子不只是來源于一個地區，而是來自我國各個省份的品種、地方品種以及國外引進的種質，都是小包的，每包一份，全靠人工點播，每一份都要做好標記，以方便觀察和記錄不同種子的生長情況。

次年二月份，播種的大豆就能收獲，長成的種子，經過篩選將保存至國家種質庫，用于向國內科研單位和企業提供支撐育種和基礎研究。

谷勇哲每年在三亞工作的時間，大約在半年左右。今年為了擴繁種子量，選擇在海南連續種植兩季。6月份之前，他要回到北京，將三亞收獲的部分種子，種在北京的試驗田里，入夏后的北京，氣候正好適合大豆種植。

從東北到海南，從海南到北京，谷勇哲和他的種子，像候鳥一樣，隨著氣候變化而遷徙，尋找更適合播種的地方。由于每年春節前后正是收獲調查的季節，4年來，除了去年因為疫情影響，剩下的春節他都是在三亞過的。

“加代”，種子家族的擴張

對于袁隆平、谷勇哲這樣的研究者來說，海南南端的三亞、樂東、陵水等地，是得天獨厚的育種基地，地處熱帶，常年高溫，在別處只能種一季到兩季的作物，這里能種兩到三季。

從上世紀五六十年代開始，科學家們就開始在這里進行育種，袁隆平則是1970年就來到了南繁，尤其是冬天，海南島肯定是全國育種科學家最密集的地方。他們在海南南部進行種子繁育的工作，被稱為“南繁”，他們的試驗田，則稱為“南繁基地”。南繁基地并不是一塊固定的地方，也不是一個機構的名字，而是全國500多家科研機構在海南的試驗田的共同名稱，走在這里，可以看到各種前綴不同的“南繁基地”，比如“中國農業大學南繁基地”、“吉林省農科院南繁基地”等。

南繁基地的重要功能之一，就是育種的“加代”。“加代”是一個學術詞匯，意思是在育種過程中，增加種子繁衍的世代，簡單解釋，就是一年之中，讓種子多繁衍一代。

“作物育種是一個復雜的過程，不管是傳統的雜交育種，還是現在利用生物技術進行育種，都需要多代的繁殖、選育，才能最終育成一個新的品種，”中國農業科學院國家南繁研究院副院長谷曉峰解釋，“一個品種，可能需要六七代甚至更多代才能育成，由于作物本身的特性，需要時間去成長和繁衍，比如水稻，在北方一年一般只能種一代，冬天是不能生長的，但在南繁基地可以，這里的冬天氣溫很高，適合水稻種植，所以到了冬天，育種的科研人員，就會來到這里，再種一代，相當于每年增加了一代，這就是加代”。

加代不僅適用于育種，也適用于野生種質資源和擴繁。就在南營農場附近，記者見到了一塊種著野生水稻的稻田。稻田中的稻子長得有些凌亂，沒有普通稻田那么整齊，稻穗也普遍比較小，上面套著防鳥的紗網。

位于南繁基地的野生稻田，旁邊的稻田都已經收割，只留下片塊尚未成熟的野生稻。新京報記者 周懷宗 攝

這片稻田是中國農科院作物科學研究所楊慶文團隊的，從上世紀九十年代開始，他就一直在從事野生稻的搜集、保護和利用工作，也是在那個時候，就開始了他的“南繁生涯”。

“每一個做水稻種質資源或育種的科學家，最開始工作，都是從南繁開始的，”楊慶文研究員說。他告訴記者，我國現在保存著2萬份以上的野生稻資源，在廣西和廣東還有兩個活體保存的野生稻種質資源圃，三亞的南繁基地，則主要是用來擴繁和研究。

擴繁，既是保護也是培育

和普遍種植的栽培品種相比，種在南繁基地的野生稻，表現并不好，這也是野生資源的普遍現象，但并不意味著它們不珍貴。

“和育成的栽培稻相比，野生稻的農藝性狀，普遍具有產量低、落粒性強、有芒等缺點，但它們是栽培稻的祖先，因長期在自然界中生存繁衍，經歷過各種自然災害，最終能夠生存下來，必然有各自的優點，攜帶著優良的基因，如抗病、抗蟲、耐澇等。科學家們通過雜交等育種技術，利用這些基因，培育成更好的品種。大家都知道的袁隆平院士，最初就是從發現的一株野生稻‘野敗’，從而開啟了雜交水稻的大門，為解決中國人吃飯問題，做出了重大的貢獻”。

生物的多樣性，是生物繁衍、壯大和進化的基礎。在科研中，那些或許不具備經濟價值，但卻擁有珍貴基因的作物，則被稱為“種質資源”，也就是攜帶生物遺傳信息且具有實際或潛在利用價值的載體，包括種子、花粉、芽等多種形態。

位于海南三亞的野生棉種質圃，保存著來自全球的700多種野生棉，占全部野生棉種類的三分之二。新京報記者 周懷宗 攝

在三亞，還有一個我國最大的棉花種質圃，和水稻、小麥等作物不同，三亞炎熱的氣候，恰好適合棉花這種起源于熱帶、亞熱帶的作物。種質圃由中國農科院棉花所負責，這里的負責人劉記告訴記者，這個種質圃中，保存著700多種活體的野生棉花，其中絕大部分是國外引進的。引進的時間最早則從上世紀五六十年代開始，延續了半個多世紀。

位于三亞的野生棉花種質圃中，生長著一棵五六十年樹齡的錦葵科的楊葉肖槿，這是棉花的近緣種，科學家們可以用它的花粉和其他棉花雜交，培育新品種。新京報記者 周懷宗 攝

在種質圃中，記者見到了許多形態不同的棉花，有的高大如樹，花朵艷麗，有的匍匐在地，有的光開花不結棉桃，有的花朵和棉桃同時存在……

“野生棉形態非常多，每一種都有自己的特點，”劉記告訴新京報記者，“有的花非常艷麗，這是為了吸引昆蟲為它授粉，有的葉片上有茸毛，害蟲就無法在上面產卵，還有紫色葉片的，這是一種害蟲討厭的顏色。有一些花和棉桃同時存在，這是因為，棉花本身是無限生長的，只是在北方無法越冬，所以只能種一季，而在南繁基地，常年的高溫，使得它可以一直生長，不斷地開花、結桃、吐絮”。

育種，一個品種改變一個產業

在這個野生棉花種質圃中，還有一種著名的野生棉花，它叫做瑟伯氏棉。這種野生棉花，本身的經濟價值并不高，幾乎沒有纖維。但在我國棉花育種中，卻發揮過至關重要的作用。在南繁有一句話，“一個品種可以改變一個產業”，這句話在棉花上體現得尤其明顯。

從事棉花育種近20年的中國農業科學院生物技術研究所研究員孫國清說，“上世紀八十年代，石家莊市農林科學研究院和中科院遺傳與發育生物學研究所的科學家們，把瑟伯氏棉、海島棉、陸地棉進行遠緣雜交，經過20個世代的南繁北育，最終育成兼具多種優點的棉花新品種石遠321，這種新品種具有高產、纖維優質、抗病性能好等多種特點，是1982年到2000年整整19年間，國家黃河流域棉花品種區域試驗中霜前皮棉增產幅度最大的一個品種，全國累計推廣種植面積多達1397萬畝。”

這種匍匐在地上的棉花，是一種名叫圓葉棉的野生棉。沒人能說清它為何長成這樣，或許是因為久遠的過去它曾長在大風區域，所以總是伏低著身軀。新京報記者 周懷宗 攝

這還不是所有的成績。上世紀九十年代初，棉花最主要的害蟲棉鈴蟲，在我國大規模爆發，棉鈴蟲會傷害棉桃，致使棉花絕產，歷史數據顯示，過去棉鈴蟲每年造成的損失在100億元以上。

棉鈴蟲蔓延，而國內缺乏抗蟲性能優秀的品種種質資源，美國的抗蟲棉趁機進入中國市場，尤其在河北地區，美國的抗蟲棉種子，一度占據90%以上的市場。研發具有自主知識產權的、中國自己的抗蟲棉，成為當時應對棉鈴蟲爆發、穩定我國棉花產業的唯一途徑。

孫國清的老師郭三堆，正是這場攻堅戰的主要負責人之一，21世紀初，剛剛參加工作的孫國清，跟隨自己的導師郭三堆來到南繁基地，進行棉花育種工作，從傳統的雜交育種，到現在的生物技術育種，他經歷了棉花育種技術20年的變遷和進化之路，也見證了許多珍貴種子的誕生。

孫國清告訴記者，抗蟲基因的第一次合成，就用了一年零八個月的時間，此后，郭三堆和他的團隊，又完成了更優秀的雙價抗蟲基因的創制，使得抗蟲棉品種的性能進一步提高。

不久之后，具有我國自主知識產權的國產雙價轉基因抗蟲棉“SGK321”通過品種審定，此后迅速推廣。徹底改變了國外抗蟲棉占據市場的問題，“到現在，我國種植的棉花品種，基本上全部都是自己育成的。”孫國清說。

從實驗室到地頭，也需要南繁

國產抗蟲棉的誕生過程中，做出貢獻的，不僅有野生棉花種植資源，還有另外一種特殊的種子——微生物種質資源。

從事生物技術育種的中國農科院農業微生物學研究中心主任燕永亮告訴記者，抗蟲棉的抗蟲基因，就來自一種名叫蘇云金芽孢桿菌的微生物，科學家們通過生物技術，使得棉花具有了微生物的抗蟲特點，最終育成了抗蟲棉。

“現代育種中，越來越多地利用到微生物種質資源，”燕永亮說，“微生物普遍存在于各種環境中，同時也存在于生物中，比如人，人的身體中有許許多多的微生物群落，這些微生物很多是對人有益的，比如腸道菌群，可以幫助人消化，如果沒有腸道菌群，僅靠胃酸，就無法有效消化食物，如果菌群失調，平衡被打破，人就有可能生病。在育種中同樣如此，微生物種質資源的利用，擴大了育種的邊界，讓育種具有了更多選擇性”。

除了普通環境中尋找微生物種質之外，科學家們還會在極端環境中，尋找特殊的微生物作為種質資源，“比如在沙漠中，有一些微生物，可能具有耐旱、耐粒子輻射的特性，我們會去那里尋找這樣的微生物，回來后鑒定相關的基因，看看能不能在育種中使用”。

生物育種更多在實驗室中進行，但并不意味著不需要南繁，南繁院副院長谷曉峰告訴記者，分子生物學技術培育出來的種子，也需要種出來，在一代代種植中，不斷純化、穩定，最終才能形成新的品種，這同樣是育種的加代，所以看似在實驗室里做的工作，其實也會和南繁基地聯系在一起。

南繁基地的高溫環境，不僅僅適合育種的加代，同時也適合篩選一些特殊品種。在谷勇哲種植的大豆中，就有專門選育的耐高溫、耐旱的種質資源。谷勇哲說，海南的冬季種植期，正好是雨水少的時候，非常適宜鑒定一些耐旱的資源。

比農民種地更累，要記住每一株的長勢

5月18日下午4點多，熱氣稍退，谷勇哲再次來到他們的大豆地里，這片大豆是今年種植的第二季。第一季主要是種質資源擴繁和研究用，種植了兩萬多份資源，針對部分種子量較低的資源又進行了第二季繁殖，共有2500余份。

試驗田的部分大豆已經收獲了，地里空出了很多塊空地。第二季擴繁的種質資源中形態各有不同，有的莖葉已經完全枯黃，可以收獲了，有的才剛剛開始結莢，葉片碧綠。谷勇哲告訴記者，這些大豆的收獲期，要持續一個月以上，而他們這些種植者，期望掌握每一份資源、甚至每一株大豆的生長特點。

“整個種植期中，要一直觀察、鑒定、檢測，”谷勇哲說，“調查的目的主要包括兩個方面，一方面是通過調查花色、葉形和茸毛色等基本農藝性狀，判斷種質的純度，因為在繁殖過程中材料數量比較多，要避免混雜現象；另一個方面是調查株高、分枝數、莢數等重要的產量相關性狀，雖然海南不是種植目標區域，但是通過比較海南和種植地的農藝性狀表現，可以篩選適應性好的資源，作為遺傳育種的親本。”

谷勇哲向記者介紹了一些簡單的性狀，比如成熟的果莢有黑色、褐色、黃褐分，“哪怕是記錄這些簡單的顏色性狀也很有幫助，比如育種家用資源做雜交時，由于大豆的花是閉合的，是自交系作物，人工雜交首先要去雄，然后用另外品種去授粉，但授粉未必成功，這在當時很難看出來。兩種形態不同的大豆，雜交后的種子，種出來的大豆會出現分化。這時就可以通過花色、莢色等性狀進行判斷是否雜交成功。假如用黑色果莢和褐色雜交，后代就會既有黑色又有棕色，如果是單一顏色，說明上一代授粉沒有成功，這樣的就不能要了。”

這種工作甚至遠比一般的農民種地更累更苦，農民種植的，都是育成的栽培種，農藝性狀相對更好，而且種植單一品種，也易于管理。但育種工作者們，需要種植太多種不同的作物，每一種，甚至每一株，都需要特定的管理方法。

南繁，既是過去也是未來

高溫下的工作，常常會持續幾個月到半年，等到南繁結束，接著還要轉赴另外的地方，繼續這一流程。孫國清在這里工作了近二十年，每年都在這里工作幾個月，但至今仍難適應這里潮濕而炎熱的環境。

但另一方面，他們的工作又讓他們無法放棄這里，種業是農業的芯片，也是保障糧食安全的基礎，他們的每一點收獲，可能都關系到14億人的飯碗問題。

以大豆為例，大豆是我國進口數量最大的作物，我國是大豆的起源國，種質資源非常豐富，但育種水平，比起美國仍有差距。美國獲得了中國的種質資源，育成更好的品種，反過來又賣給中國。谷勇哲告訴記者，“比如有一種大豆，叫北京黑小豆，本身具有抗蟲基因，美國利用這種種質資源，育成了抗蟲的品種，在遏制胞囊線蟲大爆發中，最后起到了很大的作用。”

地里很多大豆的葉片上，都有標注的記號，谷勇哲告訴記者，這是采樣鑒定的標記，科研人員會定期采集植株的組織，送到實驗室進行鑒定和分析。

在過去，采集的樣品要送到北京的實驗室里才能做，但隨著基地的發展，當地實驗室已經建立起來，很多實驗可以在當地做。中國農科院南繁院副院長谷曉峰告訴記者，伴隨南繁育種設施和平臺的建設，實驗條件和技術正日益豐富和完備，這也意味著，更多的育種工作者將在海南匯集。對他們來說，這里就像一個讓種子擴展升級的地方，天南海北的人們來到這里，只是為了讓自己的種子變得更多、更好，然后帶著它們，重新出發，在更廣闊的地方生根發芽，為世間帶來勃勃生機。

新京報記者 周懷宗

編輯 張樹婧 校對 李銘

來源：新京報網