海南日报全媒体记者邱江华 张茂/图文报道 吴文惠/视频剪辑
“用自主研发的天然橡胶,制成了国产飞机的轮胎,这放在以前,我们想都不敢想。”近日,在位于海口的中国热带农业科学院(以下简称中国热科院)橡胶研究所里,今年89岁的吴云通感慨道,对于眼前的黑色轮胎,他颇有兴趣,摸了又摸。
天然橡胶被誉为“黑色黄金”,是航空航海、轨道交通等高端制造业不可替代的战略资源,也在医疗卫生等领域广泛应用。而早些年,我国的橡胶园并非一片盎然,由于品种抗性普遍较弱,橡胶树常受寒、风灾害。
为打破发展限制,中国热科院三代育种人扎根海南,开启了跨越66年接力不辍的奋斗,构建种质资源库、选育具有自主知识产权的橡胶品种、实现种源向国外输出……他们推动了我国天然橡胶产业从无到有、从弱到强。
2024年7月10日,在海南儋州国家橡胶树育种中心矮化授粉园,科研人员张晓飞(左)和张源源正在授粉架上进行人工授粉果的生长调查。
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心矮化授粉园,科研人员正在进行人工杂交授粉。人工杂交授粉是创制育种新材料最重要的手段,需高空作业,且受其作物特点限制,授粉难度大。
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心矮化授粉园,科研人员正在采摘雄花,用于人工杂交授粉。人工杂交授粉是创制育种新材料最重要的手段,需高空作业,且受其作物特点限制,授粉难度大,效率低。
“到祖国最需要的地方去”
如今在海南,尤其是中西部地区,种植着漫山遍野、交错纵横的橡胶,亭亭如盖,苍翠茂盛。
许多人不曾知道,原产于亚马逊丛林的橡胶树,是典型的热带树木。在过去,西方学者判断,北纬15度以北不适合种植橡胶,北纬17度以北更被称作“植胶禁区”。
新中国成立后,工业和国防建设迫切需要大量橡胶,彼时天然橡胶等重要战略物资难进国门,为了争取橡胶自给,华南热带林业科学研究所(中国热科院前身)在广东广州成立。
我国热带地区里,只有地处北纬18度至20度的海南岛最有可能种成橡胶。于是,华南热带林业科学研究所于1958年迁至海南儋州,加快统筹橡胶科研育种工作。
那一时期,23岁的吴云通大学毕业,响应国家号召,“到祖国最需要的地方去”,带上行李直奔儋州,参与到天然橡胶引种、筛选和栽培研究的工作中。
回想当年的情景,吴云通说,一切都还历历在目——当年的海南,一没科研人员、二没科研平台,可以说一穷二白。试验站里的草房、瓦房,既是宿舍、教室,也是图书馆、实验室。
胶林深处的科研生活,清苦而多艰。为垦荒种植,科研人员常常穿梭于密林之中,手握砍刀开路,风餐露宿,日晒雨淋;为给花授粉,他们爬上30多米高的架子,木制的架子摇摇欲坠,让人胆战心惊;疾病以及随处可见的毒蛇,也严重威胁着大家的生命安全。
让吴云通印象深刻的是,一次台风过后,橡胶园里的树有的被拦腰折断,有的甚至被连根拔起,一片狼藉。“这些树是我们当成自己孩子般来精心养护的,叫我怎么不心疼?”吴云通也意识到,向土地要橡胶并非易事。
好在做科研最不怕的就是困难,挑战越大,他们攻关的激情越高涨。“说什么也要把橡胶种出来。”吴云通和同事们扎进橡胶园更深处。
几十年悄然而过,曾一片荒芜的试验站变得绿意盎然,吴云通等人选育的品种,被送到云南、广西、广东、福建等地试种,不仅推翻了“北纬15度以北不适合种植橡胶树”的论断,还创造了世界橡胶种植史上大面积北移、规模化种植的奇迹。
相关数据显示,1981年至1995年,我国仅在海南、云南和广东三大垦区,应用新品种后橡胶干胶累计增产就达到194.5万吨。
2024年7月10日,在海南儋州国家橡胶树种质资源圃,科研人员正对橡胶树种子进行鉴定。
2024年7月10日,在海南儋州国家橡胶树种质资源圃,科研人员正在对橡胶树种子的多样性进行评价。橡胶树种子具有丰富的遗传多样性,从外观看差异很明显。
“一定要育出适合我国种植的自主品种”
烈日当头,把铁制的授粉架晒得滚烫,黄华孙手脚并用,不用几分钟就顺着架子爬到了十几米的高处,给橡胶树授粉。即便今年61岁了,黄华孙动作仍如年轻人般矫健轻快,他说,这是长年累月户外工作给他留下的肌肉记忆。
1984年,黄华孙大学毕业后加入中国热科院橡胶树育种团队,被吴云通等前辈视为“接棒人”,也是那时,团队启动了耐寒抗风高产橡胶树品种选育工作。
“其实橡胶树很‘娇气’,对低温、强风敏感。”黄华孙说,我国植胶区地处热带北缘,寒潮、台风天气频发,并不适宜橡胶树生长,而且引进品种抗性不足,生长速度较慢。一样的品种,国内长得比国外慢了好几年。
“一定要育出适合我国种植的自主品种。”这个刚入行的年轻人,延续了老一辈育种人身上的闯劲。
实际上,对于大多数橡胶育种人来说,科研、生活之苦尚可克服,最难熬的还是心理上的压力。因为选育一个橡胶新品种要花费的时间,实在太长了,一般超过40年。
“许多人从入行干到退休,可能都育不出一个新品种。”这样的“冷水”一次次泼向黄华孙,摆在眼前的窘境也曾让他陷入迷茫——
国内研究橡胶的专家寥寥无几,有时凑一桌人吃饭都难,更别提开展学术交流;在其他的育种领域,别人可能已经做了好几轮实验、发了数篇论文,而橡胶团队好像还在“原地踏步”,去申报课题经费时,说话的声音都不如别人响亮……
“太难出成果了。”身边亲近的人劝黄华孙,“不行就趁早转行吧,以你的能力,早转行,早出成果”。
多少个夜晚,黄华孙翻来覆去,转行的念头也在梦里一闪而过,但生来倔强的他,醒后还是在心里暗暗发了誓:一定要成功!一定会成功!
喜讯终于传来。
黄华孙牵头的全国橡胶树育种团队培育的8个耐寒抗风高产新品种,均陆续入选农业农村部主导品种,橡胶产品质量达到进口印尼一级烟片胶水平,其中,“云研77-4”、“热研879”分别是目前世界上最耐寒、单产最高的主栽品种。
今年6月底,以黄华孙为第一完成人的“耐寒抗风高产橡胶树品种培育及其应用”项目,获得了2023年度国家科学技术进步奖二等奖。
如今,黄华孙已是“国家天然橡胶产业技术体系首席科学家”,让他感到欣慰的是,团队里弟子们一个个成长起来:“只有源源不断‘后继有人’,才能生生不息‘后继有林’。”
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心基地,科研人员李维国(左)与黄肖(右)正在商讨橡胶树芽接工作难点。芽接是橡胶树种苗繁育生产的必备一环。
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心基地,黄肖在芽接过程中通过牙咬将木质部和芽眼部分分开。
“要把种源牢牢掌握在自己手里”
位于儋州的国家橡胶树种质资源圃里,郁郁葱葱,穿行其间,若不是每一株橡胶树上都有唯一的编号,容易让人乱了方向。
“别看这些树长得相似,但它们蕴含了不同的‘基因密码’,若是进口橡胶渠道遭到封锁,它们就会成为我们守住国家战略物资安全的一道防线。”中国热科院橡胶研究所研究员高新生说。
“近年来,我国天然橡胶进口依存度一直在80%以上。”高新生说,在当前复杂多变的国际形势下,要把种源牢牢掌握在自己手里,才能避免发展时被“卡脖子”。
一代又一代橡胶育种人在接力奋斗,目前中国热科院橡胶研究所已系统收集保存橡胶树种质资源6462份,筛选耐寒抗风高产种质79份,构建了国际上数量最多、性状最优的耐寒抗风种质资源库。
与此同时,育种技术不断更新迭代,依托“抗风早期鉴定”“产量早期预测”等高效育种技术,如今长达40多年的育种周期被缩短到27年。
年轻人也为这项事业带来了新的活力。团队成员李维国说,他们将目光瞄准橡胶树基因编辑、分子标记等新型育种技术,用新质生产力推动橡胶育种高质量发展。
许多工作在实验室、橡胶林里完成,成效却辐射到了远方——
“热研”系列品种支撑海南、广东植胶区实现品种升级,新品种的推广应用使产量增幅超20%,年增加产值1.3亿元。橡胶树新品种、新技术还输出到泰国、马来西亚等7个主要植胶国,实现了我国橡胶树品种从引进到输出的根本性转变。
同时,新品种橡胶树的天然橡胶质量符合高端用胶要求,已成功研发出用于C919、ARJ21等飞机轮胎专用胶,为我国天然橡胶产业可持续发展和战略资源安全保供提供了品种与技术支撑……
“如今工作成效逐渐显现,这离不开前辈们的积累和传承,如今我们接过了‘接力棒’,要把这项工作做得更好。”高新生感慨道。
时过境迁,在位于儋州的中国热科院联昌试验站旧址,一棵超过百年的“橡胶王”仍根深叶茂,每年正常开花结果,树冠上陆续有新叶萌生。这不正如一代又一代橡胶育种人的薪火相传?
他们扎根于此,生命风华,漂染胶林。
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心,科研人员王祥军(左)与位明明(右)正在查验有性单株早期试割的干胶产量。早期试割产量是有性单株最重要的筛选指标之一。
2024年7月10日,在海南儋州热科院橡胶所儋州所部,科研人员正在对不同实验材料的石蜡切片进行初步观察。石蜡切片是细胞组织结构判定的基本方法。
2024年7月10日,在海南儋州国家橡胶树育种中心基地,科研人员高新生(左)和张源源正在进行育种材料光合特性的测定。高光效是橡胶树优良品种的基本特征之一。
2024年7月10日,在海南儋州“联昌试验站”旧址的“百年胶王园”,国家天然橡胶产业技术体系首席科学家黄华孙(中)正在给大家讲述我国橡胶育种一代代传承的历史。
2024年7月10日,在海南儋州生产性试验区,国家天然橡胶产业技术体系首席科学家黄华孙(右)正带领李维国(中)、位明明(左)进行产量实测。单株测产是橡胶树品种比较试验最重要的鉴定内容之一。
2024年7月10日,国家天然橡胶产业技术体系首席科学家黄华孙正在测量树皮厚度,并查看胶乳排胶初速度快慢。
2024年7月10日,在海南儋州生产性试验区,科研人员正在进行树皮再生皮厚度测量。树皮厚度是品种特性和胶园开割的重要指标。
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心苗圃系比区,工作人员正在夜间进行有性单株的早期试割。
2024年7月9日,在海南儋州国家橡胶树育种中心苗圃系比区,科研人员王祥军(左)与位明明(右)正在夜间开展橡胶树死皮调查。死皮与橡胶树单位面积产量高低直接相关,死皮调查只能在夜间开展。
2024年7月10日,在海南儋州国家橡胶树育种中心苗圃系比区,黄肖正在进行胶乳中干胶含量的测定。橡胶烃在胶乳中的含量占比是橡胶品种最重要的副性状之一。
2024年7月10日,海南儋州国家橡胶树育种中心实验室内,科研人员高新生(左)正带领研究生进行橡胶树树皮结构的细胞学观测。室内细胞学观测是筛选产量、抗风等性状的基本手段之一。
2021年9月22日,在位于儋州的海南天然橡胶新型种植材料创新基地,中国热带农业科学院橡胶研究所的实验员用机器定量分装植物生长培养基。
2024年7月10日,在天然橡胶新型种质材料创新基地,工人师傅正在进行培养基的高压灭菌。该步骤是体胚苗组培必备流程,只有灭菌后的培养基才能尽可能保证繁殖材料不被污染。
2021年9月22日,在位于儋州的海南天然橡胶新型种植材料创新基地,中国热带农业科学院橡胶研究所的实验员在工作台上用镊子小心翼翼夹取橡胶树胚胎。
2021年9月22日,在位于儋州的海南天然橡胶新型种植材料创新基地,为防止污染,中国热带农业科学院橡胶研究所的实验员在封闭环境进行夹取橡胶树胚胎实验。
2021年9月22日,在位于儋州的海南天然橡胶新型种植材料创新基地,中国热带农业科学院橡胶研究所的实验员进行愈伤组织诱导:将橡胶树花药培养在植物生长培养基上(左),发育成能够诱导胚胎的愈伤组织(右)。
2024年7月10日,在海南儋州天然橡胶树新型种植材料繁育创新基地,国家天然橡胶产业技术体系首席科学家黄华孙(右)带领科研人员查看体胚苗生长情况。体胚苗是橡胶树新一代种植材料,具有产量高、抗性强等特点。
2024年7月10日,在海南儋州天然橡胶树新型种植材料繁育创新基地,不同批次的体胚苗生长情况。
2021年9月22日,在位于儋州的海南天然橡胶新型种植材料创新基地,中国热带农业科学院橡胶研究所的实验员将橡胶树组培苗从试管中取出来,并清洗根部残留的培养基。
2024年7月10日,在海南儋州天然橡胶树新型种植材料繁育创新基地温室内,国家天然橡胶产业技术体系首席科学家黄华孙(右二)带领科研人员查看育苗床上体胚苗的生长状况。组培繁育的体胚苗通过在育苗床炼苗进一步提高抗性才能在生产中进行应用。
2024年7月9日,海南儋州国家橡胶树育种中心砧木圃中的砧木。芽接成活的种苗为品种试验、生产定植提供了最基本的种植材料。
2024年7月9日,在海南儋州中国热带农业科学院,大面积种植的橡胶林。
2024年7月9日,在海口热科院橡胶所展览馆,吴云通研究员(中)向科研人员高新生(右)、张晓飞(左)讲述团队自主培育橡胶品种与航空轮胎的历史渊源。
值班主任:李国栋
值班总监:刘冀冀
内容审核:陈咏棋
责任编辑:李玮竞 吴文惠
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