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【新時(shí)代 西部情】一粒小麥，在他眼里就是整個(gè)世界的重量
在青海，有一項全國紀錄很少被外地人了解。1978年，青海省都蘭縣香日德鎮春小麥種植創(chuàng )下全國畝產(chǎn)1006.65公斤的紀錄。這個(gè)紀錄背后有一個(gè)享譽(yù)全國的小麥品種，叫“高原338”。而培育“高原338”的研究機構，就是中國科學(xué)院西北高原生物研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西北高原所”）。
該所張懷剛研究員當年深受“高原338”的影響，從選擇農學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)習，到進(jìn)入西北高原所從事小麥育種研究，一路走來(lái)剛好40年。張懷剛非常自豪地說(shuō)，“我在小麥育種行業(yè)見(jiàn)證了中國改革開(kāi)放40年的偉大征程”。
從農村來(lái)，奔農業(yè)去
張懷剛有很多社會(huì )身份，但是，他更愿意稱(chēng)呼自己是一個(gè)“搞農業(yè)的人”。他說(shuō)：“我過(guò)去是農村娃，后來(lái)又搞了幾十年的農業(yè)研究?！?/p>
張懷剛出生于四川省廣安市的一個(gè)普通農村家庭，家里祖祖輩輩都是農民。1978年，正值中國恢復高考的第二年，年僅16歲的張懷剛不知不覺(jué)間站在了歷史和時(shí)代的拐點(diǎn)上。
當時(shí)，對一個(gè)農村孩子來(lái)說(shuō)，幾乎不知道高考為何物。面對專(zhuān)業(yè)選擇，張懷剛無(wú)從參考，只是因為長(cháng)期在農村生活，自認為對農業(yè)很熟悉，加之聽(tīng)說(shuō)國家對農業(yè)院?？忌胁簧佟皟?yōu)惠政策”，他就選擇了農學(xué)專(zhuān)業(yè)，并順利考上離老家不遠的西南農學(xué)院（現西南大學(xué)），在農學(xué)系學(xué)習作物生產(chǎn)與育種知識。他入校后才知道，當時(shí)在育種界已經(jīng)聲名鵲起、后來(lái)被譽(yù)為“雜交水稻之父”的袁隆平院士，也出自這所學(xué)校的農學(xué)系。
大學(xué)四年一晃而過(guò)，在“統包統分”的時(shí)代，年僅20歲的張懷剛卻為畢業(yè)去向犯了愁。當時(shí)，有三個(gè)不錯的選擇擺在他面前：一是留校任教當老師；二是去農技站做技術(shù)員；三是去研究所搞育種研究。
張懷剛說(shuō)，“當時(shí)也綜合比較過(guò)，但還是覺(jué)得育種研究更有社會(huì )意義，也符合自己的性格”。盡管主管畢業(yè)分配工作的老師再三勸他，搞育種很艱苦，但張懷剛還是毅然決定從事育種工作。他說(shuō)，自己的想法很簡(jiǎn)單，一來(lái)自己“從小在農村長(cháng)大，最不怕吃苦”，二來(lái)“和一條新聞?dòng)嘘P(guān)”，“當時(shí),西北高原所培育的小麥品種‘高原338’突破了畝產(chǎn)1000公斤的大關(guān)”。這對經(jīng)歷過(guò)糧食稀缺年代的張懷剛來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一條振奮人心的“大新聞”。正是這條新聞，讓張懷剛對小麥育種一直“心懷大志”，也對西北高原所一直“心存好感”。
所以，他很樂(lè )意第一次“出遠門(mén)”，前往上千公里之外的青海西寧工作。
“來(lái)之后發(fā)現跟自己想的還是有點(diǎn)兒不一樣”，張懷剛回憶說(shuō)。剛開(kāi)始，生活上很不習慣：一是海拔高，冬天冷；二是面食多，稻米少；三是離家遠，思鄉切。張懷剛還記得，當時(shí)按月供應伙食，每人每月三十斤糧食，其中大米供應只有三斤。由于大米緊缺，食堂每天早上只能供應稀飯?！澳莻€(gè)稀飯是用頭一天的剩飯加工的，其實(shí)就是稀溜溜的白開(kāi)水泡飯，根本不頂飽”。這對成長(cháng)于南方的張懷剛來(lái)說(shuō)，確實(shí)“有點(diǎn)兒難過(guò)”。
不過(guò)，張懷剛很快就適應了生活上的那些困難，他從最基礎的考種(一種考察種子品種特性的方法,一般考察項目有株高、芒長(cháng)、穗長(cháng)、千粒重等)做起，逐漸開(kāi)啟自己的育種研究之路。
出一趟差 干了件大事
1982年9月，進(jìn)所才一個(gè)月的張懷剛被領(lǐng)導安排了一份美差：去福建漳州進(jìn)行小麥加代繁殖。福建漳州是著(zhù)名的“魚(yú)米花果之鄉”，對張懷剛來(lái)說(shuō)，能去氣候宜人的南方，尤其是能吃上白米飯，“比什么都開(kāi)心”。
這也是張懷剛第二次“出遠門(mén)”?？墒?，到了漳州，他傻眼了。盡管過(guò)去在農村種過(guò)田，在學(xué)校也跟著(zhù)老師了解過(guò)一些育種知識，但是，真要自己下地種，卻突然沒(méi)了主意。
身邊沒(méi)有老師，也沒(méi)有同事，更沒(méi)有現在發(fā)達的通信條件能隨時(shí)咨詢(xún)，而且當時(shí)帶了很多不同的小麥育種材料，“眼看國慶節過(guò)完了，再不種就錯過(guò)了好時(shí)辰”，張懷剛只好硬著(zhù)頭皮播種。
那是他入職之初遇到的“最大挑戰”，“種子都是研究人員辛辛苦苦培育出來(lái)的，有些種子已經(jīng)培育了許多年，如果被我‘種壞了’，是多大的損失??！”張懷剛憂(yōu)慮的幾天睡不好覺(jué)。
沒(méi)有老師就自己學(xué)，沒(méi)有幫手就自己干。張懷剛將種子全部搬出來(lái)，在原有基礎上進(jìn)一步完善登記造冊，然后對著(zhù)記錄本將種子一行行排列整齊，最后來(lái)到整好的地里，根據種子類(lèi)型逐一點(diǎn)播……就這樣，他幾乎無(wú)師自通，把種子全都播種下去了。
然而，種子播下去了，卻遲遲不出苗。這可把張懷剛嚇壞了。下地一看，原來(lái)是秋天雨水少，地里十分缺水。當地又是沙壤土，張懷剛擔心漫灌破壞土壤，會(huì )導致串苗，甚至直接破壞地里的種子，就只好選擇一窩一勺地澆灌。水源地距離試驗田很遠，他就只能一遍遍擔水，一勺勺澆地。不知不覺(jué)，泥土沾滿(mǎn)了褲腿，汗水浸濕了衣衫。
就這樣，憑著(zhù)年輕人的一股子硬勁兒，他讓地里的麥子長(cháng)出了苗，種活了。張懷剛開(kāi)玩笑地說(shuō)，“看到種子發(fā)芽的那一刻，就跟小時(shí)候吃到糖果一樣幸福甜蜜?！?/p>
次年三、四月，麥子成熟了。此時(shí)的漳州雨水很多，直接影響麥子收獲。在當地老鄉的幫助下，張懷剛組織了搶收——和播種時(shí)一樣，分類(lèi)分批收割，然后打麥裝袋，并登記造冊。然而，雨季收割的麥子含水分量高，如果保存不當，就會(huì )發(fā)芽或霉變。為了保住這些來(lái)之不易的種子，張懷剛突發(fā)奇想，發(fā)明了一個(gè)“種子晾曬機”。他在倉庫里弄了一臺風(fēng)箱，調好控制溫度，將種子放入其中一顆顆風(fēng)干，“風(fēng)干后的種子，才是最安全的種子”，張懷剛開(kāi)心地說(shuō)。
無(wú)意間，張懷剛這一趟“長(cháng)差”卻干了一件大事。
張懷剛說(shuō)，“我種的這些種子里有一個(gè)非常重要的品種，叫‘高原602’，后來(lái)取得了非常大的成功”?！案咴?02”是張懷剛的博士生指導老師陳集賢研究員前后歷時(shí)十余年配制的雜交組合和精心選育的品種。張懷剛在漳州繁殖出充足的種子，為后來(lái)擴大試驗示范，加快推廣應用奠定了基礎。據了解，該品種1975年開(kāi)始培育，1982年定型，1987年由青海省審定通過(guò)，后被推廣至新疆、西藏、青海、甘肅、寧夏、內蒙古、黑龍江等地，累計種植2000萬(wàn)畝，增產(chǎn)糧食5.88億公斤，增產(chǎn)效益8.81億元。1992年，“高原602”榮獲青海省科技進(jìn)步一等獎；1996年，“高原602”又榮獲國家科技進(jìn)步三等獎。
“這在春小麥育種領(lǐng)域是非常難得的成就！”張懷剛自豪地說(shuō)。
育種是一門(mén)藝術(shù)
“育種是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程，一粒種子從早期培育到大面積應用推廣，有時(shí)需要幾年、十幾年，甚至一輩子的時(shí)間”，張懷剛說(shuō)，從事這項工作以后他才逐漸明白“育種是一門(mén)藝術(shù)”。
一粒種子，除了對產(chǎn)量有要求外，還有很多其它的要求，比如抗倒伏、耐旱抗寒、抗病蟲(chóng)害、營(yíng)養價(jià)值，以及品種適用性，等等。在張懷剛看來(lái)，“育種的藝術(shù)性，就是要在這諸多的要求中，精挑細選、分析培育新的品種”。
張懷剛介紹說(shuō)，小麥株高不僅影響小麥的光合作用，也會(huì )影響小麥抗倒伏能力，以及對田間肥力的綜合利用。他們曾在西寧旁邊的平安縣試驗一個(gè)品種，基本可以將株高控制在80公分左右，“我們覺(jué)得這個(gè)品種很好，就拿到別的地方推廣試種，結果一試就倒了”。仔細研究才發(fā)現，兩塊地的肥力有很大差別，新推廣地塊的肥力明顯很足，以致麥苗瘋長(cháng)，“隨便就竄到100多公分了”。
張懷剛嚴肅地說(shuō)，“這就給我們提了個(gè)醒，種子的培育是一個(gè)綜合系統，海拔、氣候、土壤、株高、營(yíng)養及抗病蟲(chóng)害等，需要綜合觀(guān)察、判斷”。為了開(kāi)展綜合研究，張懷剛在西寧及其周邊建了很多實(shí)驗點(diǎn)，有時(shí)還要長(cháng)途跋涉到很遠的地方進(jìn)行樣本采集。
張懷剛的學(xué)生、同事劉寶龍副研究員記得，每年六、七月份，種子快成熟的時(shí)候，張懷剛都會(huì )親自去地里踏勘，“不管白天行政工作有多忙，他都會(huì )在下班后來(lái)到幾十里外的試驗田觀(guān)察種苗，經(jīng)常在那里一待就是一兩個(gè)小時(shí)”。遇到周末，他會(huì )在實(shí)驗站住上兩天，把問(wèn)題搞清楚了才又回到市里繼續別的工作。就這樣春夏秋冬、寒來(lái)暑往，張懷剛“像養孩子一樣精心培育種子”。
有一年九月，張懷剛帶著(zhù)劉寶龍等人外出采樣。他們從西寧出發(fā)，沿著(zhù)青海湖到柴達木盆地，再繞道祁連、同德等地返回西寧，整個(gè)行程3000多公里，歷時(shí)十余天。讓劉寶龍感動(dòng)的是，張懷剛這一路，既當司機又當老師，還要當“保姆”，每天開(kāi)車(chē)幾百公里，同時(shí)還為學(xué)生講授知識、答疑解惑，并且負責學(xué)生的安全和吃住用度?！懊刻煸缟?點(diǎn)出發(fā)，下午6點(diǎn)以后才能回到駐地，晚飯后還要整理材料直到凌晨一兩點(diǎn)”。就這樣連軸轉了十余天，張懷剛竟然比劉寶龍他們這些小伙子還要“精神、麻利得多”。
靠著(zhù)“把育種當藝術(shù)”的精神，張懷剛把小種子做成了大學(xué)問(wèn)——他發(fā)表論文110篇，參與編著(zhù)6部，授權專(zhuān)利2項，標準4項，作為主要完成人榮獲省部級科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎1項、三等獎1項，主持或參與培育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種多達12個(gè)，并在青海、新疆和甘肅推廣應用，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益。
育種，創(chuàng )造美好生活
“育種，創(chuàng )造美好生活”，這是張懷剛重要的座右銘。
張懷剛說(shuō)，“新中國成立之初，中國人要首先解決吃飯的問(wèn)題”，所以老一代育種人始終以“增產(chǎn)”為目標，“哪里畝產(chǎn)多少斤，就像一個(gè)個(gè)大衛星，確實(shí)非常鼓舞人心”。他自己心心念的“高原338”之所以影響很大，就是因為它創(chuàng )下了畝產(chǎn)1000公斤的紀錄。他參與選育和推廣的“高原602”，之所以能被國家科技進(jìn)步獎承認，也主要是因為它“增產(chǎn)顯著(zhù)”。但是，隨著(zhù)人們生活水平提高，育種人漸漸發(fā)現，產(chǎn)量只是一個(gè)方面，品質(zhì)越發(fā)成為更高的追求目標。
因此，不斷滿(mǎn)足老百姓對美好生活向往的實(shí)際需要，是育種人責無(wú)旁貸的使命。
張懷剛舉例說(shuō)，北方人愛(ài)吃面，尤其愛(ài)吃拉條子，但是，拉條子對面筋的含量要求很高。早期一些小麥品種，盡管產(chǎn)量很高，但用它們加工制作的面粉不僅粘牙，而且沒(méi)有勁道，不宜做拉條子。然而，他參與研制的“高原448”卻在無(wú)意間突破了這個(gè)問(wèn)題?！白铋_(kāi)始考慮北方缺水，希望研發(fā)節水的新品種”，等他們培育出“高原448”后卻發(fā)現，它的濕面筋含量高達32%，“面條評分”遠遠高于對照品種?！斑@就等于解決了老百姓‘拉拉條子’的現實(shí)需求”，張懷剛樂(lè )呵呵地說(shuō)。
“口感、勁道是一種需求，營(yíng)養價(jià)值則是更高的生活需求”，為了滿(mǎn)足這些更高的需求，育種人還得不斷探索。
劉寶龍的博士論文《小麥品種高原115紫色籽粒中花青素合成調控機理研究》就屬于這一類(lèi)新研究。他介紹說(shuō)，“高原115”是一個(gè)紫色籽粒狀的新品小麥，這個(gè)品種含有人體所需的鉀、鈣、鎂、鋅、鐵、硒等微量元素，同時(shí)富含別的小麥品種所沒(méi)有的花青素，后者具有極高的抗突變、抗氧化等營(yíng)養價(jià)值。他至今還記得張懷剛當時(shí)“勸”他做課題時(shí)說(shuō)的話(huà)，“老百姓既要吃飽肚子，還要追求口感，但未來(lái)一定是追求營(yíng)養價(jià)值，我們應好好研究！”
如今，張懷剛團隊不僅深入研究最尖端的分子育種技術(shù)，破解小麥育種的一些基礎難題；還深入三江源生態(tài)保護領(lǐng)域，研究青藏高原特有“青稞種”的生態(tài)價(jià)值，培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的飼用燕麥新品種和既能耐高寒、固水土，又能“食草兩用”的“小黑麥”品種，為地方經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展和三江源生態(tài)環(huán)境保護做出了不小的貢獻。
恰好與改革開(kāi)放40年相伴，張懷剛從一個(gè)普通農村娃，一步一步成長(cháng)為農業(yè)學(xué)科的帶頭人?；仡?0年的生涯，張懷剛用兩句話(huà)總結自己的“初心”：一句談事業(yè)，他說(shuō)，“科研總歸要立足于國家、地方和人民的需要”；一句談自己，他說(shuō)，“一生與種子相伴，挺好?！?/p>
張懷剛 作物遺傳育種專(zhuān)家、博士生導師，中科院西北高原生物所研究員；“青海省優(yōu)秀專(zhuān)家、享受?chē)鴦?wù)院特殊津貼專(zhuān)家、全國優(yōu)秀科技工作者”；主要研究小麥遺傳育種?，F任中科院蘭州分院分黨組書(shū)記、副院長(cháng)兼西北高原生物所黨委書(shū)記。歷任中國科學(xué)院西北高原生物研究所農業(yè)研究室副主任、農業(yè)研究中心主任、副所長(cháng)，西北高原所所長(cháng)。他發(fā)表學(xué)術(shù)論文110篇，作為副主編或主要編寫(xiě)人出版著(zhù)作4部（《中國北方春小麥》《小麥體細胞無(wú)性系與育種》《青海高原春小麥生理生態(tài)》《豐產(chǎn)抗旱春小麥高原602研究與應用》等）。在我國西北春麥區和青藏高原冬春麥區對春小麥高產(chǎn)機理、品質(zhì)遺傳、體細胞無(wú)性系變異機理與利用進(jìn)行了深入研究，為春小麥高光效育種和品質(zhì)改良提供了種質(zhì)資源與理論依據；為小麥體細胞無(wú)性系變異取得了確切的基因突變證據，并為解釋無(wú)性系變異穩定快提供了基因水平上的證據；參與育成高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥新品種12個(gè)，育成品種在青海、新疆和甘肅推廣應用，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟與社會(huì )效益；曾獲國家科技進(jìn)步獎三等獎1項（參與者），省級一等獎2項（第一、第五完成人）、三等獎1項（第四完成人），是青海省自然工程科學(xué)首批學(xué)科帶頭人。
