赵久然：矢志玉米育种，持续创新提升“种子芯片”

华南

“种子是农业的芯片，农业现代化，种子是基础，一粒小小的种子关系国家粮食安全，要打好种业翻身仗，开展种源‘卡脖子技术攻关。生物育种产业化，将为玉米种业发展注入新动力。”

新年伊始，海南三亚第三届国际种业科学家大会举行。北京市农林科学院玉米所首席科学家、重点实验室主任，国家重点研发计划“主要农作物种子分子指纹检测技术研究与应用”项目首席专家赵久然在《我国玉米种业动态及发展趋势》的演讲中如是说。

從事玉米育种超过30年，赵久然每一年都追着季节从北到南，只为培育一粒好种子，提升种质品质。他带领团队先后选育出“京科968”“京农科728”“京科糯2000”等优质玉米新品种数百个，通过国家审定，并得到大面积推广。

赵久然的办公室，有着浓厚的玉米氛围。一进门的桌上就堆满玉米棒子，都是他培育的玉米良种结出果穗样品。在外人眼中，这些玉米都长得差不多，但在赵久然看来，它们每一根都不一样，有各自的“性格脾气”，有自己的适宜区域。他时常仔细端详它们，每天研究它们，越来越痴迷，“甚至已成为生命的一部分。”

培育优质玉米种子，把“粮袋子”紧抓在手

玉米是重要的粮食作物，关系国计民生。根据国家统计局公布数据，2023年全年粮食产量达到13908.2亿斤，再创新高。其中，玉米播种面积、单产和产量均比去年有所增长，产量达5776.8亿斤，比上年增长4.2%，增粮贡献突出。在这样的“玉米丰收年”里，赵久然说，玉米良种对增产的贡献率已达到40%以上。

认识到“种子的力量”，是在20世纪80年代末。那时，赵久然毕业工作后，正在京郊延庆县下乡蹲点搞科研。在实践中，他发现农民对优良品种的优质种子非常渴求，“有了良种，不需要增加很多投入，不需要改变种植方式，就能显著提高产量和品质。”经过良久思考，赵久然决定：研究培育玉米良种去！

1993年，赵久然开始了玉米育种生涯。

虽然主角都是玉米，但种植和育种使的是两股劲儿。赵久然跟育种老师学，跟书本学，还“跟种子学”。从此之后，每到种玉米的地方，他都要去看看。外出考察时，他看到广场上有人用玉米喂鸽子，也要过去抓一把带回来作为材料研究一下。

四年后，北京市农林科学院玉米研究中心成立，赵久然任主任。创业之初几乎一无所有，赵久然笑着说：“只有4名技术人员、3名后勤人员、2亩试验田、8万元启动资金和几间临时办公用房。要借钱买设备，租地作为育种基地。”面对种种困难，他没有退缩，反而主动提出不要事业经费，靠科技成果转化实现自我造血。

选育一个玉米良种，如果没有好的方法，就像在一间黑屋子里摸索。即便万事俱备，各个环节、步骤都顺利，也平均需要10年才能完成。从事育种的人很多，真正能育出在生产上大面积推广的品种凤毛麟角。“品种是指经过人工选择和培育，具有一定经济价值和共同遗传特点的一群生物体。稳定性、一致性和特异性，是某一作物群体成为品种的基本要求。育种要经过多种环境的考验，例如一个品种要推广种植100万亩的话，这100万亩就有好地、薄地，旱地、坡地、盐碱地等等，还要经受风灾、高温、低温、虫害、病害等多种不利环境。在各种大面积生产实践检验和各种逆境考验后，都表现足够好，都能比其他品种有显著抗逆性和增产能力，才能得到认可，用于更大规模的产业化推广应用。”为了充分验证种子在各种环境下的“表现”，赵久然每年都带着团队冬天奔海南，夏天去东北，春秋则在北京、河南、甘肃等地来回切换，一年四季随着气候变化奔波于全国各地。

2000年，玉米中心选育的“京科2号”“京早13号”两个品种通过审定，开始在京郊大面积示范推广，玉米中心第一次实现自我造血。“回过头看，还好都挺过来了。”赵久然笑笑说。他并不在意条件艰苦、困难重重，只专注于良种的培育、梦想的达成。

历十年之功，培育中国的玉米良种

进入新世纪，作为全球第二大玉米生产国和种业市场，越来越多的国际种业巨头开始进入中国，他们凭借上百年的研究积累和先发优势，迅速占据领先地位。虽然玉米中心达到了每年审定五个以上玉米新品种的育种速度，但远远不够。“国内很多单位和育种人员开始跟随和模仿国外品种。”赵久然认为，模仿只能跟在别人后面走，“我们必须摆脱对‘洋种子的依赖，要有我们自己育种的杂优模式，选出更好的品种。”

赵久然带领团队启动种质资源鉴选。他发现，相较我国之前的品种，国外品种在产量、品质等方面确有明显优势，但在抗倒伏、耐高温、抗斑病等抗逆抗病方面还有明显不足。他也意识到，未来种植业势必对抗病虫节药、耐干旱节水、耐瘠薄节肥等有更高需求。于是，他将国内外种质两方面优势相结合，“即利用国外种质的‘高产优质方面的优势，再结合国内‘黄改系玉米种质在‘多抗广适方面的优势，形成新的杂交模式。要想赶超，实现并跑甚至领跑，必须另辟蹊径。”

“当时我们没有固定的育种基地，就临时租了一块地，没黑没白地搞科研。”赵久然说，他当时唯一的想法就是“粮袋子”要抓在自己手里。

2011年11月，“京科968”杂交种通过国家审定。这个具有高产、优质、多抗、广适、易制种等优良特性的玉米品种，很多农户种植后，亩产能达到1000公斤以上。现在，从赵久然手中“诞生”的“京科968”，已成为全国春播玉米中种植面积最大的品种之一。“‘京科968的亲本都是自主创制的新自交系，目前已累计推广超1.5亿亩，增产粮食100多亿公斤。”

2021年11月，赵久然主持的“高产优质、多抗广适玉米品种“京科968”的培育与应用”项目，获得2020年度国家科学技术进步奖。

时间以十年为单位，丈量着赵久然作为育种人的恒心与坚守。他却认为这些并不值得在意，“育种就是这样，要耐得住寂寞、枯燥，不怕失败，直到做出实实在在能满足生产和农民需要的优质科研成果。”

为了提高育种效率，从2005年起，赵久然在本单位逐步建立了工程化育种体系，开展流水线式的规模化育种。近些年来，赵久然团队培育出200多个优良玉米新品种，累计推广面积已超过4亿亩。这些玉米品种不仅种植面积广，而且都受到农民欢迎。“京科糯2000”成为我国种植范围最广、累计种植面积最大的鲜食玉米品种，被誉为鲜食糯玉米“里程碑”品种，而且已经走出国门；早熟多抗宜粒收玉米新品种“京农科728”，突破了黄淮海夏玉米机收籽粒品种技术瓶颈，率先通过机收籽粒玉米品种的国家审定；高叶酸甜加糯优质鲜食玉米新品种“农科糯336”，被广大消费者赞誉为“最好吃的玉米”……赵久然带领的北京市农林科学院玉米种质创新及新品种选育团队，连续多年在全国审定的品种数量和应用的品种数量都是最多的，居同行业首位。

从无到有，打造全球数量最大的玉米标准DNA指纹库

跟玉米打交道久了，赵久然和很多种玉米的农民成了朋友。每到春播时，都有农民朋友对他说，真怕买到假种子。赵久然坦陈，由于玉米品种繁多，每年都会有假冒种子流向市场，为企业和种植户带来严重损失。对于玉米来说，光从种子外表看，就连品种管理部门、育种专家也很难分清。

“要是能有一种技术方法，能够快速识别出种子的真假，该有多好啊！”赵久然认定，农民的需求就是科研方向，因此花心思研究起玉米种子鉴定来。

偶然听一位研究蜜蜂的老师说起用同工酶技术鉴定蜜蜂，赵久然很受启发，决定试着把这个方法用在鉴定玉米种子上。自1993年起，赵久然尝试用同工酶生化标记，对玉米种子进行鉴定。

从同工酶生化标记到RAPD、SSR分子标记，再到SNP新一代分子标记，赵久然在国内最早研发并将这项技术系统化、标准化，并进行推广应用。在此过程中，他对于这项工作有了更深层的理解：“想要理清我国玉米种质的血缘关系，解决品种多且杂乱的问题，推动玉米育种有序发展，提高玉米种质，必须构建标准的玉米DNA指纹库。”

暂时没有立项、起步没科研经费，但只要事情有意义、有价值、有产业需求，就可以做，也必须做，这是赵久然的一贯主张。经过多年探索，赵久然带领团队最终建立起快速、准确、稳定的检测技术体系。现在，构建了已有10万多品种样品、全球数量最大的中国玉米标准SSR-DNA指纹库，涵盖了我国目前主要的玉米杂交种和自交系。用种子、叶片或植株任何部位提取DNA指纹与库里的标准指纹比对，一天之内就可以确定身份。这就为玉米种子质量检测、品种审定、企业维权、教学科研等提供了强有力的科技支撑。

“以往的鉴定只能种到地里，等长出来再看，需要一个生长季甚至更长时间，并且还要受季节和地域的限制。如今有了DNA分子指纹鉴定技术和指纹库，一天就能出结果。”赵久然把这看作是“科研生涯中所做的最有价值的事情之一”。

保障国家粮食安全源头，强壮玉米“中国芯”

北京京郊平谷人赵久然，从小就与玉米离得很近。“我在农村长大，放学和假期要帮家里干农活，收苞米就是其中一項。”少时被汗水浸泡的日子里，他懂得了农业的辛苦，也感受到了农民的期盼。

1979年，赵久然考入北京农学院学习农学。1986年硕士研究生毕业后，他留在北京市农林科学院作物所工作。彼时出国潮正盛，他也有不少机会。眼见身边同事、同学纷纷出国，他却选择到当时条件艰苦的玉米主产区——远郊区县延庆蹲点搞科研，一头扎到田野里。“当时我看了一本书《诺尔曼·布洛格》，作为世界上第一位获得诺贝尔奖的农业科学家，他到第三世界国家的偏远小镇搞科研的精神很打动我，我想，我也应该不惧艰苦到国家需要的地方作贡献。”

1987年至1992年，赵久然跑遍了延庆20多个乡镇。那时从北京市区到延庆，要坐好几个小时的长途汽车，他经常在村里住上半个月到一个月才回城一次。在村里，他天天和基层的农技人员一起下田，和农民一道查看玉米长势，晚上就住在农业科技站的办公室里。6年寒来暑往，从玉米播种、除草、浇水、收获，他和农民们一起经历作物的生长轮回，与他们共同感受着喜怒哀乐。

这段经历，不仅使年轻的赵久然积累了丰富的实践经验，完成了中低产田开发、旱作农业、保护性耕作等多项科研工作，更为他日后从事玉米育种、创建中国玉米标准SSR-DNA指纹库确定了方向，在他心中留下了深厚的无以替代的“三农”情怀。

多年来，赵久然带着种子和技术深入田间地头，走进贫困农户家中，帮助、指导、带动他们种植新品种，增产增收，摆脱贫困。如今，站在地头上同农民聊聊玉米收成，谈谈种子情况，是让赵久然特别开心的事。在农民中间，他不再是大专家，而是跟他们心往一处想、劲往一处使的同道人。他给自己的微信昵称取为“玉米团长”，通讯录里大半是种玉米的农民。

赵久然带领团队研发的高端特色玉米品种，不仅成为北京市众多农户提质增收的利器，也成了全国很多地区增收脱贫和种植结构调整、乡村产业振兴的重要抓手，他由此获得2019年“全国科技助力精准扶贫先进个人”称号。

这些荣誉，赵久然从不主动提及。好不容易跳出农门，却又回到田间地头，他也说“从不后悔”。他深知农业现代化，种子是基础，一粒小小的种子关系国家粮食安全，要立足岗位科技创新，打好种业翻身仗，突破种源“卡脖子”。

虽然连年增产增收的喜人数据让人眉目舒展，欣慰不已，但赵久然深知现状仍不能掉以轻心。虽然在我国在玉米种业和生产方面取得巨大成就，但与国际先进水平相比，仍有较大差距。“育种是一个长期持续的创新过程，良种是保障国家粮食安全的源头，强壮玉米‘中国芯，必须加强对优良种子的选育和保护。大学、科研院所、企业等要形成合力，同时以精准的检测技术为支撑，建立玉米‘品种身份证制度，实施种子认证，进一步提升种子质量，让农民用上良种，助力增产增收。”

生物育种与种子认证，是赵久然当下很关心的工作领域，他说：“农作物育种平均周期都在5至10年。生物育种产业化，将为玉米种业发展注入新动力。”目前，我国玉米种业动态及发展趋势表现为种质创新加快，促进品种更新换代，表现在育种水平普遍提高，种质融合、性状聚合加快，杂优模式及品种类型多样化，品种更新换代加速。“品种审定，将逐步压缩品种数量，进一步提高品种质量，植物新品种保护力度进一步加强。”

赵久然说，实施种子认证，进一步实现从“好品种”到“好种子”，是国际通行的种子质量管理模式，以高质量种子为目标、强调过程管理的标准化质量保证体系，有利于提升种子质量和企业质量管理水平，提升我国种业的国际竞争力，对推动种子“走出去”意义重大。“无论何时，既要目光紧盯国际前沿，又要立足自身科技创新的岗位。双脚扎根乡土田间，让理论与实践结合，使科研为生产服务，都是农业科技工作者最应该做、也最要做好的事。”

责任编辑 赵汉琪