中国基础科学,不缺守夜人

原创 收藏 评论
举报 2021-08-04


1

2013年,印度科学家范达瓦在一场演讲里愤怒地控诉跨国农业生物科技公司孟山都。


范达瓦对国际媒体说。


自从2002年孟山都控制了印度的棉种供应后,印度成为了全球第二大棉花出口国,但这十年来,棉花种子价格也上涨了80倍。


印度棉农每次使用孟山都的种子,都要重新缴纳一次专利费,在收成好的时候还好,一旦遇到虫灾或者棉花市场不景气,很多人就不得不抵押土地,贷款去买明年的种子。


在一部关于印度棉花的纪录片里,这个故事的细节显得更为荒诞而悲惨:


当年印度政府敞开大门引入公司的时候,正逢全球棉花市场需求量的高速增长,印度地区传统的棉花品种产量逐渐跟不上需求量。于是孟山都顺势进入印度,收购了大量印度本土的种子公司,向棉农推销甚至免费赠送孟山都研发的转基因棉种。


第一年低价甚至免费,但是从第二年开始就要收钱了,而且一年比一年昂贵,这个时候棉农再想换回原本的种子却已经迟了——他们所能找到的所有当地种子公司,都已经成为了孟山都的经销商。


关键是,虽然这些棉种在刚开始确实提高了产量,但它们并不能像印度本土棉种那样适应印度传统产棉区的多变气候和复杂生态环境。


平时还好,一旦发生干旱或棉铃虫害,使用了孟山都棉种的棉农就有可能血本无归,并且因为还不上贷款而失去自己的土地。


为了对付棉铃虫,他们只能再去买孟山都研发的抗虫农药,化学农药的滥用又污染了生活用水和农业用水,导致新生儿患上先天性疾病的概率大增,癌症和精神疾病肆虐。


在连锁反应之下,一切都滑向了深渊。


据报道,已经有近20万印度棉农因为承受不住连年增长的债务压力和种子成本,选择在下一年到来前自杀。


讽刺的是,就连他们躺倒在棉花地里,离开这个世界时所喝的农药,也是孟山都卖给他们的。


即使2016年6月,印度政府终于后知后觉地颁布命令,要求孟山都限制棉花种子的最高价格,并且削减70%的专利费,但这个时候再出手,已经没有什么用了。


孟山都的棉种早就深埋在了无数印度棉农的棉田里,和整个印度的棉花产业最上游牢牢绑定在了一起。


印度政府狠话说得再响,也改变不了核心技术不在自己手中的事实。一旦孟山都退出印度市场,固然孟山都要伤筋动骨,但印度的棉花产业更是要头破血流。


这是百万棉农衣食所系,无数本土种子公司饭碗所在。


早已大而不能倒。


路是自己选的。


几十年前,中国在一点点提高新疆棉的品质,培育棉种,独立重塑产业链上下游的时候,印度政府选了另一条看似更快捷、更“聪明”的道路。


他们得到了好处,所以也付出了代价。


2

就在几个月前外国打压新疆棉的时候,CCTV 4中文国际频道的新闻眼栏目曾经做过一个报导。


在报导里,主持人提到了中国国家棉花产业联盟副理事长王庆华的一句话:


美国绝不可能一直占据棉花市场的主导权。


这句话很硬气,但并非仅仅是态度。


硬气的来源,是因为有底气。


我们的棉花产业之所以能在来自美国的制裁下安之若素,甚至变得更好,除了因为国内本身就有巨大的消费市场以外,还源于一个特别关键的问题:


新疆棉用的是自己独立的棉种,从棉花的种植到采摘到加工,都是我国自主完成的。


只要产业链最上游能够做到后方稳定不起火,美国再怎么想掘新疆棉的根,也没办法对那些最基础的环节下手。


对农业来说,种子就是最基础的环节,也是一切的根源。


如果种子的供应掌握在别人手里,都不需要别国政府专门制裁,仅仅是资本自身的逐利性,就能把一个国家的产业和人民玩得死去活来。


而中国的育种科学,源自一代代农业学者到今天青年科学家的薪火相传,筚路蓝缕,大厦乃成。


时间回到1960年,那一年湖南洪江市的安江镇上,有一个当地农校的老师正带着学生在学校的试验田里寻找结实粗壮的秧苗。


很快他就会偶然发现一株与众不同的水稻,麦穗低垂,颗粒格外饱满,能抵普通稻株两倍产量。


打上标记后,他等了足足一年,终于在第二年把这株水稻的种子种在了一片单独划出的田地里。


新水稻的长势参差不齐,有高有低,他看着来自同一株母本、种出来却千姿百态的小块稻田,脑子里忽然想通了杂交水稻的关窍。


但水稻杂交的浪潮,要等到整整十年后,也就是1970年,他的助手在海南一条铁路涵洞的水洼里发现了三株野生天然不育株“野败”后,才正式开始。


1971年,袁隆平离开海南,调往湖南省农业科学研究院专门进行杂交水稻研究;


1973年,他领头的科研组完成了三系配套,培育出了高产的杂交水稻。


此后几十年,袁隆平一头扎在杂交水稻上,长年吃住在地头田间,夜深时不梦功名,唯梦禾下乘凉,杂交稻大如高粱。


新疆棉与杂交稻,两件事看似不相干,其实开启于同一时间。


中国选择独立发展新疆棉产业,源于1966年1月在全国棉花生产会议上的讲话。


而就在南疆如火如荼开垦棉田的同一年,袁隆平在中科院下属《科学通报》上发表了自己第一篇关于杂交水稻的论文。


历史的两条线,奇妙地重叠在了一起。


很多年以后,当年曾在全国棉花生产大会上听讲话的生产能手们大多已是耄耋老人,但他们一手种出的新疆棉,却在2021年扛住了全球最强势的那个国家的冲击。


那个曾在安江稻田里躬身“寻宝”的年轻人已经离他热爱的那个国家人民远去,但他研究出的杂交水稻培育方法与他的“两个梦”,仍将一直守护着一代代中国人。


这是传承的力量。


3

当我们回顾历史的时候,不光能看见两条线的交集,更能看见同一条线上的传承。


五十多年前,湖南省农业科学研究院的袁隆平,用“野败”选育出了高产的杂交水稻,激起了国内农业科研人员选育新品种的浪潮。


二十多年前,福建省农业科学院稻麦研究所选育出了能够抗稻瘟病的籼型不育系品种“地谷A”。


一年前,也就是2020年,四川农业大学水稻研究所在地谷A的基础上选育出的抗病能力更强的水稻新品种“川优6709”,通过了重庆市农作物品种审定委员会办公室的评定。


由于四川盆地的湿度比较大,一向属于水稻疾病的高发区域,以往一般靠猛喷农药解决。但大量使用农药,不仅会提高种植成本,而且可能的农药残留同样是对食用者身体健康的潜在威胁。


这种“川优6709”不但可以对抗稻瘟病,还能对抗包括稻曲病和枯纹病在内的多种水稻疾病,一旦普及,就意味着四川以后的水稻几乎可以不用施农药了。


其实二十多年前,地谷A刚诞生的时候,这个品种的抗病性就已经很强了。


但那个时候的研究者还不知道到底是哪个基因决定了地谷A的抗病性,他们只知道用这种选育方式可以得到地谷A。


直到2011年,四川农业大学的青年教授陈学伟开始组建团队,重新研究水稻抗病性的基因原理。


这是一场漫长的拉锯战,他需要先用地谷A作为锚点,从国内外收集来的一万多份水稻资源里通过筛选、鉴定、遗传分析和解析机理,找到抗病基因所在;


然后再反推回实践,用分子设计创造出带有抗病基因的杂交水稻新品种。


在长达六年的水磨工夫后,陈学伟从地谷A的几百万份遗传材料中鉴定出了广谱抗病基因Bsr-d1,还开始研究如何在导入抗病基因后,依然让水稻维持高产特性,以此打破水稻高产性和抗病性无法兼得的“规则”。


因为这份研究成果,陈学伟在2019年获得了腾讯为青年科学家颁发的首届科学探索奖。


同年,陈学伟及其团队育成了新稻种F优498和宜香优2115。


这两种米产量高、抗病性强(当然关键可能是很香很好吃),很快就遍布了整个西南稻区。


凡在西南种水稻者,有八成种的都是陈学伟选育的新稻种。


而2020年通过评定的川优6709,也是他用自己从地谷A中鉴定出的抗病基因为蓝本,再加上四川省农业科学院作物研究所选育出的高产水稻为母本,育成的又一种兼顾抗病和高产的杂交水稻新品种。


从“野败”型开始, 中国的杂交水稻技术,就走上了一条植根于田壤的实践之路。


几十年前,你得在广袤的稻田里一株株找你要的那一株;


今天,你同样得在广袤的遗传材料里找到你要的那一份。


这是最简单也最复杂的穷举法,麻烦,辛苦,土味,一点都不有趣,一点都不光鲜。


但却很实用。


而且一代代农业科学家的成果,可以一直传承下去,以飨后人。


即使前人知其然而不知其所以然,但却为后人铺好了路,指出了方向。


命运之线清晰可见。


但这又绝不能归功于命运,因为它们不是天赐的,而是由一代代中国人亲手创造出来的,是完全属于我们自己的劳动产物。


没有让别人插手,别人也插不了手。


很多年前,基辛格曾经说过国际权力的三种来源:石油粮食货币


他的原话是这样的:


谁控制了粮食,就控制了人类。


这句话放到今天,或许还应该再引申一下:


无论是粮食还是棉花,乃至更宽泛的农业和制造业,归根结底都是产业,是一个大国的立国之本。


一个国家关键的产业,以及产业背后的技术,一定要抓在自己手里。如果被别人控制,就必然会受制于人。


形容这种情况的词,我们现在已经很熟悉了。


那就是“卡脖子”。


要想不被卡脖子,就必须要建立起一套完全自主的农业科学,才有维护国家农业主权的基础。


这个国家的人民,才有不被他国玩弄的底气。


底气从何而来?


从袁隆平身上来,从陈学伟身上来,从一代代薪火相传的农业科学家身上来。


他们是在农业安全这个无形的战场上,默默守护国民的战士。


是无名之战士,亦是无双之国士。


4

2021年,曾经拿过首届腾讯科学探索奖的陈学伟再次应邀去深圳。


这一次,他是去参加南方科技大学和腾讯主办的青年科学家50²论坛的。


这是青年科学家50²论坛的第一届,过往几届科学探索奖的获奖者将在论坛上做学术报告,分享自己的BIG IDEA和最新探索成果。


这些青年科学家来自不同的学科和领域,但在青年科学家50²论坛上,他们围绕着最前沿的科学技术问题,进行一场跨学科的圆桌交流。



陈学伟不算讷言,在农业科学领域他做过的学术报告多不胜数,2020年的时候还曾经应南京农业大学之邀,在钟山国际植物免疫学前沿讲坛上做过科普。


但像青年科学家50²论坛这样需要跨学科讨论问题、一旁还有院士级的科研大犇把关的模式,代表的是非常特殊的意义——这意味着,以往都是给别人做科普的他,在如今这个层次上,终于可以接受来自其他领域的科普,了解到其他学科的最新进展和研究方向了。


某种意义上,这是弥补农业科学研究短板的一次宝贵机会。


传统的农业科学研究,围绕的往往是“怎么做“,强调的是实践和应用。


所以固然高产杂交水稻早已选育完成,抗病杂交水稻也有了几十年的选育历史,但在底层理论上却依然需要完善。


很多时候你知道这个品种好,也能大概猜到是由于杂交优势或是基因优势,但你不知道是哪个基因发挥了作用,也不知道它如何发挥作用。


从实践到理论之间,有一道从宏观到微观的盲区,一片需要破除迷雾的黑暗地带。


当年陈学伟之所以拿到科学探索奖,其创新与价值不在于他选育出了多么优质的稻种,而是因为他从基因机理的层面,解释了“为什么这么做”,破除迷雾,从实践来到了理论。


而当理论成型的时候,其实又可以用来指导实践,用更高效的方式去培育新品种。


陈学伟已经是新一代的农业科学家中比较擅长理论总结和抽象分析的了,但他不可能在这方面超得过同为科学探索奖获奖者的刘江来。


和陈学伟一样,刘江来也是在2019年拿到科学探索奖的,但他的获奖领域是数学物理学领域,研究的方向是基础科学中的基础科学,量子物理。


作为上海交大的教授、中国锦屏地下实验室PandaX暗物质实验室的发言人,刘江来的理论功底自然是顶级的。



我们可以设想一下,在这场青年科学家50²论坛上,像陈学伟这样的以实践为主的科学家,或许可以向刘江来这样的基础科学的研究者取经,汲取用宇宙和时空视角看待科研的养分;


而纯理论的科研工作者,同样可以从其他学科对技术的应用中获取实践经验,学习他们如何借助相应资源,把理论转化为技术,把技术从实验室里捞出来,变得更加实用。


这不是说不同学科的学者之间可以进行直接的指导,对基本粒子的研究和对基因的研究虽然都带基字,在内容上却是千差万别,如果谈到具体的细节,两个人估计都要抓瞎。


但是如果不谈细节,只谈思路,那么在跨领域的学术交流中,不同的思维方式之间却是可以相互借鉴的。


中科院院士欧阳明高有过一个观点:


做科研需要想象力,人文的训练能弥补理工科逻辑定量思维的不足。


那么再阐发一点来说,来自不同学科的科学思维,同样也可以弥补本学科在科学思维上的不足。


大家都是顶级科学家,就算其他领域过于专业的前沿成果你听不太懂,但是藏在学术报告里面的思路是可以相通的,也是可以被理解和“拿来主义”的。


除了在思维上的融合与借力,这种顶级学者之间的、带主题的、高强度的跨学科交流,本身就是一种难得的价值。


这些参加青年科学家50²论坛的嘉宾,要么是拿过科学探索奖的顶级青年科学家,要么是学科最巅峰的院士大犇。


在各自的领域,他们都是触碰到了某种程度上的“极致”的人。


但大家都是人类,只要是人类,思考问题的方式就是会存在惯性的。


再优秀的人也很难自发地从根本上否定自己,甚至可以说,越优秀的人就越自信,而越自信,其实就越难以摆脱惯性。


而他们在自己的领域又一览众山小,一个个都是名校教授、科研带头人,平日里都是他们指点别人,很少有人有资格和能力去评判他们。


只有同位阶的科学家,才能和他们产生同等量级的思想碰撞,最大限度地给他们启发。


这就需要一个契机,一个类似华山论剑,天下五绝坐而论道的契机。


今年这场青年科学家50²论坛,将这些顶级的、极具创造力的青年科学家们聚在一起,由院士级大犇把握方向,让他们放开了聊。


他们彼此之间,可不会管你是不是名校教授、科研带头人。


每个人都是最优秀的青年科学家,都有自己的底气、心气和傲气。


你是天体物理学领域的珠穆朗玛峰,我还是人工智能领域珠穆朗玛峰顶上的避雷针呢。


当这些不同领域的天花板坐在一起,在圆桌上围绕最前沿的那些科学问题疯狂头脑风暴,陷入激烈讨论甚至争执的时候,或许就会碰撞出一点转瞬即逝的灵感,打出一道平日里不曾迸发的火花。


对这些已经站在人类已知科学峰顶的人来说,这一点点灵感,一道道火花,或许就能成为未来十年的研究资粮。


这是他们继续攀登的,“上天梯”。


5

必须承认,单一学科的发展就是有局限性的。


科学是一个整体。


一个领域的突破,可能会为其他领域的研究带来新工具;


一个领域的进步,也需要依赖于其他领域的发展带来的新思路。


反之亦然。


举两个例子,一大一小。


大的例子,关于决定人类能否走向宇宙星空,能否通过大筛选器的“可控核聚变技术”。


这是解决宇宙航行核心难题的钥匙,也是突破人类与无尽星辰隔膜的刀锋。


然而无论什么时候你去问科学家,可控核聚变还有多久才可以实现,得到的回答都是50年。


50年前是这个回答,50年后可能还是这个回答。


不是物理学家们不努力,而是因为人类已经很久很久没有新的更精准的测量技术了。


三百年前,高精度天文望远镜的出现,带来了大量准确的天文数据,进而为牛顿万有引力定律的总结做好了铺垫。


而光谱技术和精密加工能力的飞跃,则让20世纪的人类发现了原子光谱的超精细结构,自此哥本哈根学派的大宗师玻尔开量子力学、哥本哈根诠释之先河。


那是一个科学的黄金时代,但在往后的几十年里,人类再也没有更精密的材料,自然也得不到更进一步的测量工具。


在基础科学上,天赋再猛的现代科学家,也只能给黄金时代那些天才们建起的理论大厦做一些修修补补的边角料杂活。


精密材料领域的停滞,卡住了所有基础科学领域的发展,也卡住了可控核聚变技术,让星辰大海变成了永远还差五十年的镜花水月。


小的例子,关于衣食住行,日用百货。


高露洁曾经生产过一种含氟牙膏,制造这种牙膏的时候,需要把氟化物加到牙膏管里面去。


加氟工序会导致氟化物的粉尘四散,引发车间内错误的安全警报,这个问题困扰了高露洁很久,一直无法通过技术手段解决。


后来高露洁选择让氟化物带电,再通过塑料管吸收,这种方法依据的是物理学上的静电效应。


物理学的一个古早的理论,在多年后带动了工业生产技术的进步。


自从科学有了“分科”以后,不同领域的科学就是互为犄角、互为翼庇的。


从理论到实践,没有任何一门学科能够脱离其他学科的辅助独自狂奔。


或许在那个比黄金时代更久远得多的启蒙时代,彼时的科学家不需要考虑这个问题,因为缺什么理论他们可以自己研究,缺什么工具他们可以自己造。


但随着现代科学的日益艰深,在启蒙时代大量涌现的那种精通几乎所有学科的“全才”,如今已经不可能重现了。


光是在单一领域甚至是非常具体的某个细分方向,想要融会贯通前人的研究,就往往需要消耗掉一个人大半生的精力,更别提横贯所有学科,自己给自己打辅助了。


唯一的办法,就是分工,每个人只投身一个学科,甚至是学科里的一个小分支、分支上的一个极小的方向。


即使是那些最顶级的科学家,也不过是在献祭一生,只为在人类认知的边界上,探出一个小小的犄角。


但是当不同学科、不同领域的科学家之间进行学术交流,乃至更深层次的思维交流的时候,那些小犄角就舞动了起来,相互扶持、相互支撑。


人类的认知与科学,就像那些依靠鞭毛运动的原生生物一样,原本没手没脚,只能困守原地;


但是当许多鞭毛聚合成束,这些单个的、孱弱的细胞,忽然就有了前进的力量。


这就像陈学伟和刘江来的关系一样,陈学伟所研究的杂交水稻,代表的是关于土地和粮食的农业科学。


但农业科学是有极限的,发展到尽头的时候,其出路必然是由大地到星空,探索宇宙中更广阔的生存空间,而这又是量子物理学家刘江来的领域。


农业科学家陈学伟研究的农业科学越发达、地球能承载的人口余量越多,留给物理学家刘江来研究可控核聚变、冲向星辰大海的时间就越宽裕。


而可控核聚变一旦研究出来,人类的太空殖民一旦开启,传统的农业科学马上就会脱胎换骨,摆脱地球环境的制约,开辟出无数诸如“火星土豆”、“半人马座α星杂交水稻”之类的新分支。


从长期角度来看,青年科学家50²论坛所代表的,绝不仅仅是一个学术交流平台。


更是一个打破学科壁垒,将不同学科、不同领域的科学家融合在一起的“科学家共同体”。


作为共同体一起前进,这或许是科学进步在这个时代最高效的表现形式。


6

狭义上,青年科学家50²论坛是一个在深圳定期举办的邀请我国青年科学家进行交流的论坛,其所构建的科学家共同体,所创造的社会价值和研发的科学技术——这些东西,会像过去几十年来定下的新疆棉规划和袁隆平主导的杂交水稻工程一样,在时间长河里持续守护我国的人民。


而从广义上来说,这个科学家共同体也将成为全人类的柱石。


就好像新疆棉可以为全世界的市场提供衣服的原材料,杂交水稻也可以为全球人解决吃饱饭问题。


每一项新技术的诞生,最终都是全人类的进步。


那些科学家们,他们都是在各自的领域,用科学和技术的方式,去尝试解决人类文明生存和发展的终极问题。


不一定每个人都能走对路,路上也会有歧途。


但作为一个科学家共同体,他们始终在向前。


腾讯作为一个互联网企业,也深度参与了青年科学家论坛和科学家共同体的构建。


最宏观、最广阔的目标,往往需要最脚踏实地、最锱铢必较的手段来实现。


腾讯愿意尽自己一份力,把这个目标往前推进一分一寸,那就是一件好事。


进一寸,自有进一寸的欢喜。


科学的发展,需要所有人一起投入资源,企业当然也要参与,这是一种对未来的长期投资。


或许投资着投资着,就会有那么一天,从腾讯到其他互联网公司,再到所有各行各业的企业,都能争着去投科学,把投科学作为时尚。


在那个时代,企业家之间攀比的将不是谁排场大、谁更凡尔赛,而是谁的企业对科学进步做出的贡献大,谁为科学家提供的帮助多。


这是一个梦吗?


或许是,但未必不能实现。


梦的意义,就在我们为梦付出的努力。

本文系作者授权数英发表,内容为作者独立观点,不代表数英立场。
转载请在文章开头和结尾显眼处标注:作者、出处和链接。不按规范转载侵权必究。
本文系作者授权数英发表,内容为作者独立观点,不代表数英立场。
未经授权严禁转载,授权事宜请联系作者本人,侵权必究。
本内容为作者独立观点,不代表数英立场。
本文禁止转载,侵权必究。
本文系数英原创,未经允许不得转载。
授权事宜请至数英微信公众号(ID: digitaling) 后台授权,侵权必究。

    评论

    文明发言,无意义评论将很快被删除,异常行为可能被禁言
    DIGITALING
    登录后参与评论

    评论

    文明发言,无意义评论将很快被删除,异常行为可能被禁言
    800

    推荐评论

    暂无评论哦,快来评论一下吧!

    全部评论(0条)