杂交玉米毕业论文

喜看稻菽千重浪是传记式。

《喜看稻菽千重浪》这篇通讯的结构特点是：使用小标题，条理清晰明白，重点突出 。

《喜看稻菽千重浪——记首届国家最高科技奖获得者袁隆平》原文

袁隆平1930年9月出生于北京，汉族，江西德安人。1953年毕业于西南农学院，分配到湖南安江农校任教。1964年开始杂交水稻研究，1971年调入湖南省农业科学院，1978年晋升为研究员，被评为全国劳动模范。1995年当选为中国工程院院士，现任国家杂交水稻工程技术研究中心主任。袁隆平的籼型杂交水稻研究获我国迄今唯一特等发明奖;湖南省委、省政府授予袁隆平“功勋科学家”称号;我国发现的国际编号为8117的小行星被命名为“袁隆平”星;他先后荣获联合国教科文组织“科学奖”和联合国粮农组织“粮食安全保障荣誉奖”等8项国际奖励。曾记否，到中流击水2001年春节过后的第二天，湖南长沙马坡岭笼罩在薄雾之中，空中不时飘下雨点。袁隆平眯起双眼，出神地打量着这片几百亩大的试验田，然后跨过水渠，迈步走进田间。他蹲下身子翻看着土壤。我跟随在他身后不禁产生了瞬间的错觉：这难道就是几天后就要赴京，领取由国家主席亲自签署、颁发的国家最高科技奖的科学家吗?他看上去更像一个地道的湖南农民，这使我想起了农民送给他的“泥腿子专家”、“泥腿子院士”的称谓。挽起裤腿走下稻田，是人们从播种到收获季节见到的袁隆平最标准的“形象”。人们常提出的一个疑问是：中国的稻田里如何走出了袁隆平这样一位世界级的农业科学家?中国在现在和将来相当长的岁月里，都将是一个农业大国，“民以食为天”的说法自古流传，到了当代，农民出身的毛泽东说，世界上什么事情最大，吃饭的事情最大。五六十年代我国普遍发生的饥馑给袁隆平留下了刻骨铭心的印象。那时在湖南一所偏僻山村农校──湘西雪峰山麓的安江农校任教的青年袁隆平便下定决心，拚尽毕生精力用农业科技战胜饥饿。他在1960年发现“天然杂交稻株”的往事，注定要成为世界农业史上的经典事例。那是1960年7月的一天，下课铃声响过之后，袁隆平拍去身上的粉笔灰尘，掖着讲义夹，匆匆来到校园外的早稻试验田。采用常规法培育出来的早稻常规品种正在勾头撒籽，呈现一派丰收景象。袁隆平把讲义夹放在田埂上，连裤腿都没挽，就走下稻田一行行地观察起来。“突然，他那敏锐的目光停留在一蔸形态特异、鹤立鸡群的水稻植株上。他屏气静神地伸出双手，欣喜地抚摸着那可爱的稻穗，激动得几乎要喊出声来”!这是一株奇特的稻禾，株形优异，穗大粒多，足有十余穗，每穗有壮谷一百六七十粒。袁隆平用布条扎上记号，从此格外精心地照顾这蔸稻禾。收获季节他得到了一把金灿灿的稻种。第二年春天，袁隆平把这些种子播种到试验田里，期待收获有希望的新一代稻种，因为系统选育(从一个群体品种中选择优良的变异单株)是一种主要的育种方法，当时许多优良的稻麦品种都是通过这种方法选育出来的。可是当秧苗发绿长高之后袁隆平发现，它们高的高，矮的矮，成熟得也很不一致，迟的迟，早的早，没有哪一蔸的性状超过它们的前代。一种失望的情绪掠过袁隆平心头，但是对孟德尔、摩尔根遗传学有着深入研究的袁隆平进而想到，从遗传学的分离律观点看，纯种水稻品种的第二代是不会有分离的，只有杂种第二代才会出现分离现象。今年它的后代既然发生分离，那么可以断定去年发现的性状优异稻株是一株“天然杂交稻”的杂种第一代。他返回试验田对那些出现分离的稻株进行研究，高的、矮的、早熟、迟熟……一一做了详尽记录。经过反复统计计算，袁隆平证明，这次发现完全符合孟德尔的分离规律。袁隆平的实践让他发现了真理：既然去年那株“天然杂交稻”的杂种第一代长势这么好，充分证明水稻也存在明显的杂种优势现象;既然自然界客观存在“天然杂交稻”，只要探索出其中规律，就一定能培育出人工杂交稻，也就一定能把这种优势应用到生产上，从而大幅度提高水稻的产量。后面我们将看到，袁隆平对真理的发现，使他不可避免地必须向国际知名的权威和他们的权威结论发起挑战，这种挑战之艰难往往使挑战者身心俱疲，落荒而去。创新是科学家的灵魂和本质有人说，袁隆平具有敢于挑战的勇气和信心。在他决定选择水稻杂种优势利用作为自己的攻关方向时，并不知道世界上已有美国、日本等国的科学家从事过研究，但没有成功。这无疑是一道世界难题。况且，他还得顶着研究水稻杂种优势利用是“对遗传学的无知”等权威学者的指责和压力。他根据自己的实践，以科学家的胆识和眼光断定杂交水稻研究具有光辉的前景，他决心义无反顾地坚持研究。因为水稻是自花授粉作物，“自花授粉作物自交不衰退，因而杂交无优势”的论断明白无误地写在美国著名遗传学家辛诺特和邓恩的经典著作、五六十年代美国大学教科书《遗传学原理》中，由此有人嘲笑“提出杂交水稻课题是对遗传学的无知”。在理论与事实发生矛盾时，袁隆平的态度是尊重权威但不崇拜权威，不能跟在权威后面亦步亦趋，不敢越雷池一步。他不迷信权威的每一个观点。他知道，根据自己直接观察到的一些事实表明水稻具有杂交优势，“无优势”论是没有试验依据的推论，这一推论与自交系的杂交优势现象相矛盾：玉米自交系继续自交不再引起衰退现象，但杂交能产生强大的优势。而天然的自花授粉植物品系(天然自交系)自交也不退化，为什么杂交却不能产生杂种优势呢?袁隆平坚信搞杂交水稻研究有前途，勇敢地向“无优势”论这一传统观念挑战，从而拉开了我国水稻杂种优势利用的序幕。袁隆平认为，水稻的杂交优势利用只有两条路可走：一条是进行人工去雄，如果用人工去雄杂交，就得一朵花一朵花进行，产生的种子数量极为有限，不可能在生产上推广应用。再一条路就是培育出一个雄花不育的“母稻”，即雄性不育系，然后用其他品种的花粉去给它授粉杂交，产生出用于生产的杂交种子。然而国内外都没有这一先例，国际上有著名学者断言：不可能。还有学者认为，像水稻这样一朵花只结一粒种子的“单颖果作物”，利用杂种优势必然制种困难，无法应用于生产。在独立开展杂交水稻研究很长时间之后，袁隆平才从国外资料中了解到，早在1926年，美国的琼斯就发现了水稻雄性不育现象。最早开展这项研究的是日本的科学家，当时是50年代。此外美国、菲律宾的科学家也相继开始了这项研究。尽管实验手段先进，但都因这项研究难度确实太大，无法在生产中得到应用。袁隆平不打算退却，他很清楚他拥有的有利条件是其他国家科学家少有的：进行这项研究，中国有中国的有利条件，中国是古老的农业国，又是最早种植水稻的国家之一，有众多的野生稻和栽培稻品种，蕴藏着丰富的种质资源;有辽阔的国土和充足的光温条件，海南岛是理想的天然温室，育种者的乐园;更重要的是我们有优越的社会主义制度，可以组织科研协作攻关;有党的正确领导，任何困难都可以组织力量克服。直到今天，袁隆平都对为攻克杂交水稻难关在全国13个省区的18个科研单位进行的科研大协作感慨不已，认为没有这样的大协作，杂交水稻研究决不会取得今天这样世界瞩目的成果。1964年7月5日，“泥腿子专家”袁隆平又走进了安江农校的稻田，去寻找水稻的天然雄性不育株。他头顶烈日脚踩淤泥弯腰驼背去寻找这种天然雄性不育株，已是第16天了。突然他的目光停留在一棵雄花花药不开裂，性状奇特的植株上，这正是退化了的雄蕊。他马上把这株洞庭早籼天然雄性不育株用布条标记。袁隆平欣喜异常，水稻雄性不育植株，终于找到了。两年后，袁隆平的一篇论文《水稻雄性不孕性》发表，它证明了袁隆平培育杂交水稻的理论设想是科学的，是切实可行的。袁隆平的发现，开创了世界水稻研究的新纪元，已经被证明残缺不全的陈旧理论从此被历史封存。“事实是科学家的空气”科学家是真理的侍者，是事实的追随者。袁隆平坚信实践能发现事实，发现真理，并能验证真理。他对中国亿万农民怀有深厚的感情，在国家杂交水稻工程技术研究中心的稻田中，他一边甩去手上的泥巴一边对我说，农民不富裕谈不到现代化，单产上不去农民就富不起来。现在我们试验田种的杂交稻每亩产700千克，农民种的亩产能达到800千克甚至更高，因为他们大量采用有机肥。还有比这更令他欣慰的事吗?凡是涉及不顾农民利益，无视事实的事，他都能挺身而出毫不含糊地阐明事实，至于是不是得担风险，袁隆平在所不计。前些年一家有影响的报纸在头版刊登了一篇贬斥杂交稻的文章，说杂交稻是“三不稻”──“米不养人，糠不养猪，草不养牛”。这种不顾事实的说法给农业科研人员和广大农民心头蒙上了阴影。袁隆平写了一封信寄给了人民日报，凭着他杰出的学识和无与伦比的实践，用事实说明“杂交稻既能高产又能优质”。1992年6月18日，人民日报在第二版刊登了袁隆平的来信。信中，袁隆平用平和的语气，无可辩驳的事实说，最近社会上流传杂交稻米质太差，有人贬杂交稻为“三不稻”，说什么“米不养人，糠不养猪，草不养牛”。果真是这样吗?我想用事实来回答：我国是世界上第一个在生产上利用水稻杂种优势的国家，杂交稻比一般水稻每亩增产100千克左右。1976年──1991年全国累计种植杂交稻19亿多亩，增产粮食近2000亿千克。由此可见，杂交水稻的推广，对解决我国11亿人口的温饱问题发挥了极其重要的作用。目前，全国种植面积最大、产量最高的一个水稻良种“汕优63”是杂交稻。近几年的年种植面积都超过一亿亩，平均亩产稳定在500千克左右，不仅产量高而且品质好，被评为全国优质籼稻米。的确，在我国南方生产的稻谷中，有相当一部分米质较差，这主要是双季早稻。目前积压的稻谷以及历年来粮店出售的大米，大多数为这种早籼稻。他写道，双季晚稻和一季中稻一般品质较好，粮店偶尔出售这种稻米时，则出现排长队争购的现象。而杂交稻则占双季晚稻和中稻面积的80%左右，产量占90%以上。因此，说杂交稻属劣质米与事实不符。袁隆平进而写道，其实，杂交稻、常规稻与任何其他农作物一样，品种不同，产量和品质是有差别的，有的甚至很悬殊。一般地说，大多数杂交稻品种的米质属于中等，其中也有个别杂交稻品种的米质较差，但绝不能以个别品种的优劣来概括一般。就这样，袁隆平捍卫了事实也就是捍卫了真理。对于不符合事实，严重违背科学规律的事情，袁隆平也以同样的胆识力排众议力挽狂澜。1993年湖南农村部分地区发生了盲目大面积推广未经品种审定的玉米稻的现象。所谓“玉米稻”有这么个来历：某农学院用幼芽浸泡法将玉米的DNA片段成功地导入了水稻，育成了具有某些玉米特征特性的玉米稻，取名“遗传工程稻”。针对玉米稻存在的较大缺点：株叶形态不好，植株松散，叶片宽长而披，不仅造成田间的通风透光条件不良，降低群体的光合效率，还严重限制了有效穗数的提高，实际产量并不高。为此袁隆平撰文“对大面积推广玉米稻要持慎重态度”，在这篇文章中，袁隆平郑重建议对此要持慎重态度，应严格按照推广农作物新品种的科学程序办事，绝不能急于求成，一定要先行小面积试种示范，待确证在当地能获得高产后，再大面积推广。湖南省农业厅以最快速度向全省有关部门发函，转发了袁隆平的这篇文章，及时避免了湖南农业生产的大滑坡，稳住了湖南的粮食总产量。“饥饿的威胁在退却”在一次电视台举办的活动上，主持人问作为特邀嘉宾参加活动的袁隆平是不是也做梦，梦见过什么?袁隆平尽管是一位世界级的伟大科学家，同时也是一个凡人，当然要做梦。他高兴地回答：他曾经梦见水稻长得像高粱那么高，稻穗像扫帚那么大。真是日有所思夜有所梦，不过这极具夸张的梦想，正在走向现实。1986年，袁隆平在总结国内外水稻杂种优势利用经验的基础上，根据已掌握的新材料，提出了杂交水稻育种的战略设想。在他的著名论文《杂交水稻育种的战略设想》中，科学地将杂交水稻育种分为“三系法为主的品种间杂种优势利用、两系法为主的籼粳亚种优势利用，再到一系法为主的远缘杂种优势利用”三个战略发展阶段。若将杂交稻强优组合的优势固定下来，就可以免除年年制种，成为一系法杂交稻。作为世界公认的“杂交水稻之父”，袁隆平客观地分析了现阶段培育的杂交稻的缺点，并把这些缺点概括为“三个有余，三个不足”：前劲有余，后劲不足;分蘖有余，成穗不足;穗大有余，结实不足。他组织助手和同行，从育种与栽培两个方面，采取措施解决。他主持的“两系法亚种间杂种优势利用”研究课题通过了国家“863”计划论证，正式立项开展研究，袁隆平担任了国家“863-101-01”专题的责任专家。1995年，两系杂交稻基本研究成功，被中国科学院、中国工程院评为1996年全国十大科技新闻，并列为榜首。1997年，袁隆平发表了《杂交水稻超高产育种》重要论文。1998年8月在北京召开的第18届国际遗传学大会上和9月在埃及开罗召开的第19届国际水稻会议上，袁隆平发言：由于采取了形态改良与杂种优势利用有机结合的技术路线，中国在培育超级稻方面已走在世界前列。经过中国许多科学家10多年的协作研究，目前技术上的难题已基本解决。袁隆平预计，亚种间超级杂交稻将在近几年内应用于生产，并将在下世纪初大面积生产中发挥巨大的增产作用。有人统计过，由于杂交水稻的研究成功，开辟了粮食大幅度增产的新途径，大面积的推广给我国水稻生产带来了一次飞跃，杂交稻比常规稻增产20%左右，为从根本上解决我国粮食自给自足难题做出了重大贡献。1976年──1999年，全国累计推广杂交水稻35亿多亩，增产稻谷3500亿千克。近年来，全国杂交水稻年种植亿亩左右，年增产的稻谷可以养活6000万人口。1997年，袁隆平提出了超级杂交稻选育的指标、株型模式和技术路线，选育出一批具有超高产潜力、米质优良的亚种间苗头组合，其中江苏农科院与国家杂交水稻工程技术研究中心合作选育的两个组合在1999年大面积示范中，共有14个百亩片和1个千亩片亩产700千克以上，达到了农业部制定的中国超级稻产量指标;小面积最高产量达每亩1139千克(每公顷日产千克)，达到了日产量100千克/公顷的超级稻产量指标。如果按年推广2亿亩计，年增粮食可养活7000多万人口。袁隆平对我说，这是对看上去表情显得十分深沉的美国经济学家布朗“未来谁来养活中国”疑问的有说服力的回答。美国学者唐·帕尔伯格在他《走向丰衣足食的世界》一书中写道：袁隆平使“饥饿的威胁在退却，袁正引导我们走向一个营养充足的世界”。1998年，经权威的资产评估所评估，“袁隆平品牌”无形资产价值1000亿元。在各国水稻科研工作者心目中，位于长沙马坡岭的国家杂交水稻工程技术研究中心已成为“麦加”那样的圣地。近十几年来，杂交水稻不断走向世界，已在20多个国家和地区引种推广，这项技术是我国转让给美国的第一项农业科技专利。袁隆平是在世界上最有影响的中国科学家之一，他正在引导一场新的“绿色革命”的兴起。

杂交大豆研究的开拓者——记我院大豆育种首席研究员孙寰孙寰，我国著名的大豆遗传育种家，中国杂交大豆科学研究的开拓者，我院大豆育种首席研究员。1963年孙寰于吉林农业大学毕业，1966年沈阳农学院研究生毕业，1968年分配到吉林省农业科学院工作。历任技术员、助理研究员、副研究员、研究员。曾任大豆研究所副所长，吉林省农业科学院副院长。1983年，孙寰带领课题组开始了大豆杂种优势利用的科技探索。经过20年的刻苦攻关，终于攻克了这一世界性的科技堡垒，世界第一个大豆杂交种在孙寰的手中变成了现实。杂交大豆的育成和育种技术的攻克，标志着大豆杂优利用研究进入实用化、产业化阶段，为大豆遗传改良开辟了新途径，成果达到国际领先水平，为我国农业科技事业做出了重要的贡献。一、黑土地孕育大豆情结1939年1月18日，孙寰生于黑龙江省哈尔滨市。少年时期在老家吉林省永吉县搜登站小学读书。他聪颖好学，勇敢机敏。1948年参加了儿童团，放哨、站岗、查路条，从小在革命斗争中经受了锻炼与考验。家乡解放后，生活发生了翻天覆地的变化，但由于当时生产力水平和经济条件落后，使得刚刚得到土地的农民仍然在繁重落后的农业生产中劳作着。这些都在孙寰幼小的心灵中打下了深深的烙印。1952年13岁的孙寰以优异成绩考上了永吉县第一中学。1955年以全部课程均满分的成绩，获“最优等生”嘉奖，并考入吉林市第一高中。高中毕业后，孙寰以优异的成绩报考了北京大学物理系，但因为父亲的历史问题被“考虑”了。他毅然走进了白城农业学校读大专，1959年8月并入吉林农业大学学习。在吉林农业大学学习期间，孙寰学习成绩突出，工作积极，担任班长、学生会主席、团委委员，被评为劳动积极分子、三好学生、社会主义建设积极分子。在校期间，他一边学习，一边参加建设校园的劳动。1963年毕业时，正逢全国第一次统一考试公开招收研究生，孙寰以优异的成绩考入沈阳农学院的研究生。在沈阳农学院，孙寰师从我国著名农学家徐天锡教授，主攻耕作栽培专业。1966年8月研究生毕业，时逢文化大革命兴起，暂不分配，留校参加政治运动。1968年7月，孙寰被分配到吉林省农业科学院工作。在当时的年代，孙寰被分配到试验农场当工人。他与工人打成一片，与工人同吃、同住、同劳动，把自己学到的知识应用于生产实践，后来，孙寰担任了工人技术员，搞起了农业机械化和化学除草试验，极大地提高了生产效率。在劳动之余，他还坚持学习英语，坚信有一天能用得上。就这样，孙寰在试验农场一干就是11个春秋。直至迎来全国“科学技术春天”之后的1979年2月，孙寰才与广大科技工作者一样“归队”了。当时，国家农业部把大豆研究中心设立在吉林省农业科学院，为了加强大豆科研工作，院里成立了大豆研究所，孙寰被调到大豆研究所搞大豆遗传育种科研工作。1982年2月，孙寰通过严格的英语考试，获得美国农业部奖学金，到美国衣阿华州立大学进修一年。这一年，孙寰全面了解了世界大豆科学研究动态和前沿技术，强化熟练了英语，收获很大。1983年3月回国后，他主持和参加了多项省部级和国家自然科学基金课题。他首次发现了我国栽培大豆两个染色体倒位系，并对四个随体野生大豆进行了验证。同时，他与美国大豆细胞遗传学家帕尔莫（）首次进行合作研究，由此开创了吉林省农业科学国际合作研究的新时期。1984年7月，孙寰加入了中国共产党。同年担任了吉林省农科院大豆研究所副所长，1985年8月担任副院长、副研究员，主管科研、育种工作。当时吉林省农业科学院育种工作正处于低潮，在全省的地位也很被动。他组织科技人员研究制定了作物育种策略，采取了“扩大育种规模、缩短育种周期，重视多点产量鉴定，加强资源和育种中间材料研究，面向种子市场，开展不同学科间的协作”的措施。十年过去了，九十年代中期的吉林省农业科学院，育成的玉米、大豆、水稻新品种在全省的种植面积大幅度提高，打了育种翻身仗。相继争取到国家玉米工程技术研究中心，玉米、大豆、水稻改良分中心建设在吉林省农业科学院。孙寰从1983年开始进行大豆杂优利用研究， 1993年，终于获得了世界上第一个大豆细胞质雄性不育系，1995年实现了“三系”配套，在世界上20多个国家申请发明专利，中国和美国专利已授权。2002年12月29日，孙寰带领课题组育成的世界上第一个大豆杂交种——“杂交豆1号”通过了吉林省农作物新品种审定委员会审定。“杂交豆1号”比常规对照品种增产20%以上。这是世界农业科技领域里的又一项革命性成果，为大幅度提高大豆单产做出了卓越贡献。 1997年，孙寰作为首席专家主持了“国家转基因植物中试与产业化基地”建设。1999年，吉林省农科院在科技体制改革中，发起成立了“吉林吉农高新技术发展股份有限公司”，孙寰担任了副董事长、技术总监。孙寰曾任吉林省作物学会理事长、吉林省遗传学会副理事长。现任中国作物学会大豆专业委员会副理事长、全国作物杂种优势利用专家咨询组副组长。参与国家基础研究“973”项目“作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理，为项目专家组成员，连续两届被聘为国家自然科学基金学科组评审委员。1992年享受国务院政府特殊津贴；1993年获吉林省英才奖章；1997年被教育部、人事部评为全国优秀留学回国人员；1998、2002年两次被评为吉林省首批和第二批省管优秀专家；1999年被授予全国优秀农业科技工作者称号；2001年被授予全国农业科学先进工作者称号；2004年2月26日，省委宣传部、组织部、统战部做出决定授予孙寰同志“吉林省创业先锋”称号，并被授予首届吉林省科学技术进步特殊贡献奖，4月29日，在省委省政府召开的科教兴省大会上省委书记王云坤亲自为孙寰颁发了奖励证书和奖金50万元。二、我国杂交大豆研究的开拓者开发利用大豆杂种优势是世界性的科技难题。在过去的几十年里，国外曾投入大量的人力、物力进行研究，申请了多项专利，但至今未获成功。随着玉米、高粱、水稻、油菜等主要农作物杂交种相继应用于生产，选育大豆杂交种，攻克这一世界性科技堡垒，成为全世界大豆科技的焦点之一。当时我国还很少有人开展这一领域的研究，因为这项研究太难了。没有找到避免母本自交的有效途径，尤其是没有适于杂交种生产的不育系；同时，有关大豆是否有杂种优势的研究很少，不少人认为大豆杂种优势不强；更重要的是大豆闭花授粉，花粉很难从父本传到母本，即使有优势，生产大量低成本杂交种种子也极其困难。要培育出大豆杂交种，找到适用于杂交种选育的不育系材料是关键。孙寰认定，中国是大豆的故乡，有丰富的大豆种质资源，如果有大豆细胞质不育材料也应该在中国。他以一年生野生大豆与栽培大豆远源杂交为主，其他方法为辅选育细胞质雄性不育系，充分发掘与利用中国大豆种质资源丰富的遗传多样性。在全国从南到北横跨20个纬度，分别在福建泉州、湖南长沙、浙江杭州、河南郑州，江苏徐州、吉林公主岭设了6个试验点，选用不同类型栽培大豆与野生大豆广泛杂交。偶然间他发现地方品种汝南天鹅蛋（代号167）含有不育细胞质，经过五代回交，于1993年育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系OA和同型保持系OB，1995年又育成栽培豆不育系YA和YB，找到恢复系，实现“三系”配套。同时，证明不育系属配子体不育，育性稳定。在此基础上测验了上千个品种和品系的恢保关系，育成大批新不育系和恢复系。不育系的育成，为大豆杂种优势利用打开了突破口，在国内外引起广泛关注，美国三家公司同时要求转让。经国家批准， 1995年与美国一家公司签约，对方支付25万美元研究经费获优先转让权。经专家鉴定，认为该项研究达到了国际领先水平。1994年获吉林省科技进步一等奖，1998年获农业部科技进步二等奖。该发明已经通过PCT途径申请了国际专利。2000年中国发明专利授权；2001年美国发明专利授权，加拿大专利即将授权，其他二十几个国家专利都已进入实审阶段。三、育成世界上第一个商用大豆杂交种孙寰为了研究大豆杂种优势和亲本选配规律，组织全国7个单位协作，利用品种间人工杂交，配制了1326个组合进行杂种一代测产。从理论上证明了大豆有较强的超高亲优势，双亲地理远缘优势强，超高亲优势率平均为， “中国品种×外国品种”优势最显著。根据这些成果，孙寰带领课题组的成员，采用“一父多母”形式在网室内用不育系和恢复系配制组合，进行高产杂交种的选育。以不育系JLCMS9为母本，以恢复性好、农艺性状优良的恢复系吉恢一号为父本，育成了“杂交豆1号”，并通过吉林省品种审定。两年区域试验平均比对照增产，生产试验增产，有的点公顷产量达4000公斤以上。据农业部质检中心检测，脂肪含量，蛋白质含量为，抗病、品质好，适于榨油。这是世界上第一个也是目前唯一经过正式品种审定可以商业化应用的大豆杂交种。杂交大豆的选育成功，填补了我国在该技术领域的空白，为大豆遗传改良开辟了新途径，使我国该领域研究在世界上占有一席之地，终于攻克了几十年久攻不下的世界科技堡垒。大豆杂交种易于保护知识产权，可吸引投资，将推动大豆种业的发展，使之走上良性循环之路。杂交大豆的推广应用，必将促进大豆栽培技术水平的提高，实现良种良法配套，大幅度提高单产，为我国大豆产业振兴和发展提供强有力的技术支撑。四、研究开发出高效低成本的杂交大豆制种技术大量生产低成本的杂种种子生产技术是杂交大豆商业化的关键。为解决大豆闭花受粉、异交困难的技术难题，孙寰提出了“昆虫——环境——植物三位一体的综合调控”理论，并研究出一套高效制种技术。其要点是：（1）选择高效传粉昆虫。根据切叶蜂能打开大豆花龙骨瓣，不易逃逸，以及我国苜蓿产业发展需要大量切叶蜂等情况分析，选择切叶蜂为主攻蜂种，蜜蜂为辅，少走了弯路。掌握了繁蜂、机械化取茧、冬季滞育保存、田间放蜂等主要技术环节。（2）创造有利于昆虫活动和大豆开花散粉的环境。包括在高温干旱地区选择有灌溉条件的农田制种，控制农药施用，利用和培育野生传粉昆虫群体等。（3）选择和利用高异交率不育系。不放蜂时异交率40%以上，有时接近60%。合理调节和确定父母本花期及种植比例。经过10年的反复试验，孙寰在获得可靠的切叶蜂传粉结果后，从国外大批量引进了切叶蜂，在大田开放条件下，开展了大规模的应用试验。并进行了田间放蜂、取茧、冬季滞育储存、天敌防治等研究，掌握了大豆杂交种制种技术的关键。孙寰领导的课题组成为我国大规模研究和利用切叶蜂的唯一课题组。孙寰经过大量调研和在不同环境条件的种植试验，发现干旱区域干旱年份不育系结实率高。明确了适于大豆杂交种生产的主要环境和生产条件是：干旱，降雨量少；土地连片，隔离条件好；有灌溉设施；大豆开花期间不使用杀虫剂；天然昆虫群体大；东北地区西部、内蒙和西北地区的部分区域适于大豆杂交种制种。2002年，在吉林省白城地区和内蒙奈曼旗繁殖大豆不育系和制种，效果很好。应用这套技术进行大豆杂交种制种，每公顷制种量达700-1000公斤，接近于农民增收、种子公司获利的平衡点。孙寰还对杂交大豆制种田父母本的种植比例、花期调节、病虫害控制、不育系落叶催熟、种子干燥等田间管理措施，进行了深入研究，提高了杂交大豆种子产量和质量。多年来，国内外大豆科技界普遍认为，生产大豆杂交种极其困难，几乎是不可能的。孙寰研究开发的高效、低成本制种技术是一项重大的技术突破，同时也充分展示了孙寰解决农业生产重大技术难题的能力。五、建立世界第一个杂交大豆育种程序杂交大豆制种技术的突破，为大豆杂优利用产业化扫清了道路，制种效果经国内同行专家三次现场考察和评估予以确认。孙寰从开始大豆杂优利用研究以来，就一直正确地选择研究切入点和优先序。投入大量人力、物力超前启动传粉研究，保证了大豆杂交种一经问世，制种技术也日趋成熟。孙寰为适应大豆杂交种选育的需要，提出并建立了独特的大豆杂优利用育种程序。杂交大豆育种程序与大豆常规育种不同。大豆常规育种的特点是人工杂交后，不再杂交。靠自交加代扩繁。杂交大豆育种以不育系为核心，每代都要杂交。杂交效率高低决定育种进度的快慢。以昆虫为传粉媒介，以网室为隔离区，建立了基本不用人工杂交的育种程序，每年可配制200—500个杂交组合，可提供初级和高级产量鉴定以及区试的试验用种。在东北三省设6个测产点，在郑州建立华北育种站，在公主岭建有现代化温室，在海南建立了我国第一个加光冬繁圃，大大缩短了育种周期，加快了育种进程。这一程序为连续不断地选育大豆杂交种提供了保障。孙寰在大豆杂优利用科学领域，利用20年的时间，在前人研究积累极少的情况下，连续取得了育成世界上第一个大豆细胞质雄性不育系、育成世界第一个商用大豆杂交种、研究出一套高效低成本的制种技术、建立了适于选育大豆杂交种的育种程序四项重大科技成就，研究难度大，创新性强，解决了大豆生产的难题，标志着我国在又一个重要农作物杂优利用研究与应用上，走到了世界的前面。在大豆的细胞遗传研究领域，孙寰也有重要的建树。他研究了野生大豆染色体易位频率及分布规律，主持自然科学基金重点项目，参与了野生大豆生物学研究，通过大豆远缘杂种一代花粉育性的观察，发现我国野生大豆染色体易位频率较高。不同地理来源野生大豆易位频率不同。孙寰在我国栽培大豆中首次发现两个染色体倒位系“微大鱼”和“孙吴小白眉”，进行了深入的细胞学研究，证明与已有的野生豆倒位系不同。我国在大豆染色体畸变研究领域几近空白，孙寰进行了成功的研究探索，推动了我国大豆细胞遗传学的发展。六、创立国际大豆加工利用会议孙寰在国际大豆学术界有一定的地位和影响。1985年，孙寰在非洲国际热带农业研究所参加会议期间，看到非洲人营养不良的状况，深感农业科技工作者的重任。恰好，会议主持人找到孙寰说：“中国是大豆的故乡，能否为世界做出一些贡献？”孙寰当即表示：“中国一定会对世界做出自己的贡献。” 此后几年，孙寰一直为推动世界大豆加工利用而努力。他积极倡导，多方联系，四处奔走于国内外，联系美国国际大豆组织（INTSOY）、国际热带研究所、日本农林渔业研究委员会、中国农业科学院、中国轻工业部发酵工业研究所等国内外6个单位，共同发起，于1990年在吉林省公主岭召开了首届国际大豆加工利用会议，共有25个国家和地区的代表与会，其中外国代表114人，孙寰担任会议主席。会议重点研讨了适合发展中国家的大豆加工技术，产生了良好的国际影响，会议取得了极大成功。这次会议以后，国际大豆加工利用会议被确定为每四年召开一次的正式国际例会，成为大豆加工领域学术交流的重要国际论坛。孙寰还积极促成了第二届会议在泰国召开。为肯定他对这一会议和推动国际学术交流做出的历史性贡献，在2000年于日本召开的第三届会议上，孙寰以会议创始人和第一届会议主席身份，被邀请参加会议并做第一个主旨报告。孙寰还以咨询专家的身份两次参加IPRGI会议，参与大豆描述符制定和该组织发展战略研讨。应FAO邀请，参与筹建非洲和亚洲大豆网，多次应邀参加其他国家和国际大豆学术会议，为国际大豆科技发展做出了重要贡献。七、农业科技创新的楷模科技创新，一个民族生生不息的法宝。没有科技创新就没有人类社会的多彩瑰丽。然而，科海茫茫，奥妙无穷。科技创新包蕴着多少难以想象的艰辛，对有些人来说可能是无法变为现实的梦幻，但对大豆遗传育种家孙寰来说，创新则是他唯一的人生追求。当然，人们都知道，即使有了“三系”配套，培育大豆杂交种能否最后成功，前途还相当渺茫，继续走下去无疑还是“冒险”。但如果就此“打住”， “见好就收”，在现阶段停下来只搞细胞学等相关研究，其成果也都是世界顶尖的。既可以著书、又可以获奖，既有荣誉，又有效益，对个人来说是相当稳妥的。孙寰毅然选择的是执意前行，即一定要实现他今生梦寐以求的目标：培育出大豆杂交种，让农民受益，重振大豆王国之雄风。于是，我们看到的孙寰仍然是带领课题组人员锲而不舍，持之以恒，在探索大豆王国科技奥秘的道路上风雨兼程。如今，他成功了。他培育的世界第一个商用大豆杂交种——杂交豆1号已经通过了省级品种审定，第二、第三个杂交大豆新品种正进入区域试验。科学研究无止境。孙寰又投入了更多新品种的选育和杂交大豆产业化工作之中。孙寰作为首席科学家，在国家转基因植物中试与产业化基地建设中做出了重要贡献。他主持了国家转基因植物中试及产业化基地（吉林）的建设项目。该基地是国家投资亿元，以转基因玉米、大豆产业化为目标的重大高科技项目。孙寰向国家提出建设该基地的建议，亲自撰写论证报告和建设方案，得到国家批准，并指导了基地建设的全过程，提出了基地建设指导思想。在他的指导下，基地在技术平台、设施平台建设上取得显著成绩，在国家科技部组织验收时，孙寰所作的报告得到验收专家的好评。孙寰在吉林省农业科学院科技体制改革中，积极参与吉林吉农高新技术发展股份有限公司（简称“吉农公司”）的组建和运行，担任吉农公司副董事长和技术总监，负责吉农公司与国外公司的合作与技术交流，对公司主营业务玉米种业研发工作，提出许多调整改进意见，对公司发展起到了重要作用。吉农公司按现代企业制度管理，发展业绩良好，已被确立为吉林省和国家农业产业化重点龙头企业，名列全国种业50强第11位。孙寰对此做出了重要贡献。20年来，孙寰主持或参与主持25个研究项目。其中有国家计委和科技部攻关项目，国家自然科学基金重点项目，“863”计划重大专项，国家转基因植物中试与产业化基地建设专项，国际合作和省重大科技专项。作为项目专家组成员，参与国家基础研究“973”项目“农作物资源核心种质构建、重要新基因发掘与有效利用研究”的管理。孙寰注重人才培养，关心人才，爱惜人才。他先后培养了一名博士后、一名博士、一名硕士。在大豆杂优利用研究领域培养了一支高素质的科技骨干队伍，其中有的人主持了国家重点项目，有的获得了国家级荣誉。他悉心培养的助手赵丽梅博士已经主持国家“863计划”项目，成为我国新一代大豆遗传育种和杂优利用科学领域担纲之才，2004年被评为首批新世纪百千万人才工程国家级人选。在《科学通报》、《大豆科学》、《Crop Science》等刊物及国际学术会议上发表40余篇学术论文。主编了《吉林大豆》专著。孙寰治学严谨，锐意创新。他1968年到吉林省农科院工作，在农场当工人一干11年，1982年到美国依阿华大学作访问学者，1983年开始进行大豆优势利用研究。20年如一日，他默默无闻，埋头苦干。克服缺少科研经费、立不上课题、助手离去、别人不理解，研究成功希望渺茫等重重困难，乐于吃苦，甘于奉献。虽然国外科研工作和生活条件优越，但他多次出国都按时归来；曾担任副所长、副院长，有机会选择易出成果有效益的课题，他没有；多年来节假日、双休日不休息，每天工作到夜里10点，甚至更晚。大豆开花季节，他与课题组人员一样在田间做杂交，一干就是一天。崇尚务实，反对浮躁，在科技立项或报成果时从不浮夸，实事求是。信念坚定，追求执着。即使是在农场当工人，也坚持每天学英语，为以后出国进行学术交流奠定基础，同时把劳动当作接触农业生产实践的好机会，把学到的书本知识应用于生产，对以后取得重大科研成果发挥了重要作用。孙寰认为，科学家要有创新意识，有责任感，那种安于现状，满足在低水平上重复别人走过的路，不是科学家的价值观。他敢为人先，不畏险阻，克难制胜的英雄气概和创新精神为广大科技人员所景仰。如今，69岁的孙寰研究员正在加紧进行杂交大豆新品种选育和加速产业化研究继续努力着，他要为我国现代农业发展，增加农民收入，全面建设社会主义新农村做出新的贡献。

植物组织培养及其应用研究概况在世界各国科学家的不断努力下，近几十年来，植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养，不仅可以大量生产优良无性系，获得人类需要的多种代谢物质，还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲合性，在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料，从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等，植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业，已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤1．1概念植物组织培养是在无菌条件下，将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养，给予适宜的培养条件，诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。1．2原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家 G．Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点，“高等植物的器官和组织可以不断分割，直至单个细胞，即植物体细胞，体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年，美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽，证实了G．Haberlandt的论点。 不同植物所需要的生长条件不同，所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中，愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素，可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官，最终获得再生植株或次生物质。 用于植物组织培养的材料称为外植体，其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同，所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中，影响培养力的因素是多方面的，诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件，植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2，4一D，所需浓度为O．01～10 mg／L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA，使用浓度为O．1～10 mg／L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性，但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。1．3试验步骤1．3．1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”，血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化，因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。1．3．2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一，通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。1．3．3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官，经切割或剪裁成小段或小块放入培养基，整个接种过程要在无菌条件下进行。 ．4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里，使之生长、分裂和分化，形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。1．3．5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗，与自然生长的幼苗有很大差异，只有通过驯化，使之适应自然环境后才能移栽。2 植物组织培养的应用2．1植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代，法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功，从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前，通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上，有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80％～85％的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国，同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植，30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产，不仅能够挽救珍惜濒危物种，而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。2．2植物花药培养和单倍体育种 将植物花药培养成单倍体植株，再经过染色体加倍，能很快得到纯合的二倍体，这样将大大缩短育种年限。到目前为止，世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系，比对照产量提高15％～49％。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究，已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株，其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系；橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个，种植面积超过660万 hm2。2．3植物胚胎培养杂交育种中，杂种胚常常败育，因此将早期生长的胚取出，应用组织培养方法，就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。2．4植物愈伤组织或细胞悬浮培养利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来，这一领域的发展极为迅速，已经研究了400多种植物，从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物，其中60多种在含量上超过或等于原植物，20种以上干重超过原植物的1 9，6。例如，从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物，可用75t发酵罐培养，已达到商业化生产水平。另外，达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等；长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产；牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。2．5细胞融合与原生质体培养自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来，到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株，其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物，如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究，因而越来越受到人们的重视。2．6植物细胞突变体筛选植物细胞突变体的筛选最早始于1959年，G． Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年，P．S．Carlson，H．Binding和Y．M． Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止，已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体，如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体；抗氨基酸及其类似物细胞突变体，如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263；抗逆境胁迫细胞突变体，如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体；抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体，如玉米抗除草剂变异体；株高突变体的筛选，如水稻矮秆变异体。2．7植物体细胞胚胎和人工种子1958年，Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计，能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等，也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋，再加上人工种皮，就形成了人工种子。人工种子的优点是：繁殖快速，成苗率极高；不受气候影响，四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初，美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究，我国也于“七五”期间开展了此项研究，并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。2．8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立植物细胞全能性的发现和证实，为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术，能保持很高的存活率，并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库，不仅可以防止种质的遗传变异和退化，而且可以长期保存无病毒的原种。2．9 植物组织培养与转基因技术的应用 我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础，为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作，通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系，将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织，获得了1．2万个独立的T—DNA插入株系，并构建了水稻突变体的数据库。 3 展望植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一，为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时，也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行，容易掌握花芽分化和开花成因；通过胚胎培养，能够得到杂种或自交种；通过分离单倍体细胞，能培育纯合的二倍体优良品系；提高育种多样性的同时缩短了育种时间；通过突变体筛选，提高植物的品质，增强抗逆境胁迫能力，扩大植物的生长范围；将体细胞冷藏在低温下，建立基因库，达到保存物种的目的；获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物，加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域，必将日臻完善。黑龙江农业科学2006，(3)