初春時(shí)間,北方大地還略顯蒼涼,海南溫暖濕潤(rùn)的原野上則是一派生機(jī),玉米悄悄地拔節(jié)抽穗,水稻在微風(fēng)中搖曳,來(lái)自全國(guó)各地的育種家們,正在一處處農(nóng)田中勞作,采集每一個(gè)細(xì)微的信息,這就是“南繁育種”。育種家們?cè)诙?,借助海南四季如夏的熱帶氣候,展開(kāi)育種研究。

 

剛剛發(fā)布的2025年中央一號(hào)文件指出,要發(fā)揮“南繁硅谷”等重大農(nóng)業(yè)科研平臺(tái)作用,加快攻克一批突破性品種。實(shí)際上,在2021年中央一號(hào)文件中,曾經(jīng)部署過(guò)相關(guān)任務(wù),當(dāng)時(shí)的提法是“加快建設(shè)南繁硅谷”,加強(qiáng)制種基地和良種繁育體系建設(shè)。

 

從4年前的“加快建設(shè)”到今年的“發(fā)揮作用”,一號(hào)文件的提法變化,表明“南繁硅谷”這個(gè)重大農(nóng)業(yè)科研平臺(tái)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了跨越式的突破。那么,何為“南繁硅谷”?它是怎樣的重大農(nóng)業(yè)科研平臺(tái)?又如何助力突破性品種的育成?文件發(fā)布后,新京報(bào)記者第一時(shí)間采訪了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家南繁研究院黨委書(shū)記、院長(zhǎng)彭軍,詳解“南繁硅谷”的發(fā)展史,講述了南繁育種在中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化歷程中的重大意義。

 

中國(guó)農(nóng)科院南繁研究院院長(zhǎng)彭軍。新京報(bào)記者 周懷宗 攝


“南繁加代”,在海南給育種加速

 

南繁,也叫南繁育種,或“南繁加代育種”,即在育種過(guò)程中,通過(guò)南方溫暖的冬天,增加一代種子繁育的過(guò)程。

 

育種是一個(gè)不斷選擇的過(guò)程,在種子的一代代繁育中,選出那些性狀優(yōu)良的個(gè)體,不斷雜交,繼續(xù)選育,最終育成一個(gè)新的品種。彭軍介紹,每一次從種子到種子,被稱為一個(gè)世代,在過(guò)去,一個(gè)品種的育成,往往需要十多個(gè)世代的選育,而大多數(shù)作物每年只生長(zhǎng)一季,因此,一個(gè)新品種的誕生,曾經(jīng)動(dòng)輒需要10年到15年的時(shí)間。

 

有沒(méi)有辦法更快選育?上世紀(jì)中葉,我國(guó)的育種專家們,開(kāi)始利用南方冬季溫暖的氣候,讓作物多種一季,以此加快育種的進(jìn)程,這就是最初的南繁加代育種。彭軍介紹,科學(xué)家們?cè)谇锒斋@之后,帶著種子到達(dá)南方,在南方溫暖的冬季里播種,一般第二年春天三四月份收獲,之后再帶著種子回到原來(lái)的地方,剛好趕上新一年的播種。

 

我國(guó)最早進(jìn)行南繁育種的科學(xué)家是吳紹骙,他是我國(guó)玉米育種的奠基人之一。彭軍介紹,1956年冬天,吳紹骙將河南的玉米種子,帶到廣西進(jìn)行繁育,開(kāi)啟了我國(guó)南繁育種的歷程。

 

上世紀(jì)60年代,中國(guó)農(nóng)科院棉花研究所的科學(xué)家,最早在海南開(kāi)始進(jìn)行棉花加代育種,此后,越來(lái)越多的育種家們,選擇在海南進(jìn)行加代繁育,加速育種的過(guò)程。此后,海南慢慢成為南繁育種的主要目的地。

 

值得注意的是,進(jìn)行南繁加代育種的作物,主要是春種秋收的夏季作物。一部分冬性作物,如冬小麥、冬油菜等,因需要越冬,所以并不適合南繁,而是在青海等高海拔地區(qū)進(jìn)行北繁,“和南繁一樣,在春夏收獲之后,帶到青海種植,等到秋季成熟,再帶回原來(lái)地方播種,反復(fù)輪回?!迸碥娬f(shuō)。

 

“育種遷徙”,七成作物品種經(jīng)歷南繁

 

過(guò)去半個(gè)多世紀(jì)里,每年秋收之后,全國(guó)各地?cái)?shù)以千計(jì)的育種家們,帶著他們收獲的種子飛向海南,在這里播種、耕耘、收獲、選育,到來(lái)年春季,再一次帶著收獲的種子,回到出發(fā)地。

 

這種“候鳥(niǎo)式”的育種遷徙,成為中國(guó)育種領(lǐng)域的奇觀,而海南溫暖的冬天,也成為我國(guó)農(nóng)作物育種真正的加速器。彭軍介紹,每年冬天到海南進(jìn)行南繁的育種單位,大約有700到1000家,涵蓋絕大部分農(nóng)業(yè)科研單位、高校、育種企業(yè)。他們的目的地,大多是北緯18度到19度之間,這個(gè)緯度范圍中,有三亞的崖州、吉陽(yáng),還有樂(lè)東、陵水等地。

 

育種家們多采用租用當(dāng)?shù)剞r(nóng)民土地的方式,進(jìn)行品種繁育。隨著南繁育種的發(fā)展,在海南進(jìn)行繁育的種類也越來(lái)越多,涵蓋了絕大部分春種秋收的作物,有玉米、水稻、大豆等大宗作物,也有蔬菜瓜果,還有谷子高粱等雜糧作物。當(dāng)前,我國(guó)每年審定或者登記備案的1000多個(gè)作物品種,其中七成以上都曾經(jīng)歷過(guò)南繁,水稻更高,八成以上的水稻品種,曾通過(guò)南繁育成。

 

南繁歷史就是一部星光熠熠的中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)史,雜交水稻之父袁隆平,還有改變了中國(guó)人吃瓜歷史的吳明珠院士,以及各個(gè)領(lǐng)域的頂級(jí)院士和專家,都曾常年在海南進(jìn)行南繁。

 

彭軍說(shuō),“隨著育種技術(shù)的進(jìn)步,以及育種家們對(duì)海南獨(dú)特環(huán)境的不斷利用,目前南繁育種已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,比如水稻,在海南,一年可以種植六代,原本漫長(zhǎng)的育種周期,被持續(xù)縮短?!?/p>

 

“南繁硅谷”,走向全球的育種中心

 

如今,生物技術(shù)、大數(shù)據(jù)、人工智能不斷改變著現(xiàn)代育種的模式,南繁育種也因此有了不同的模樣。

 

彭軍所在的中國(guó)農(nóng)科院南繁研究院里,就有許多來(lái)自各個(gè)領(lǐng)域的新一代育種家,他們并非農(nóng)學(xué)出身,而是來(lái)自統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)、遙感等各種不同的領(lǐng)域,但他們的專業(yè)正在影響著現(xiàn)代育種的發(fā)展趨勢(shì)。

 

新京報(bào)記者去年探訪南繁研究院的基地時(shí),看到了遍布農(nóng)田的攝像頭、感應(yīng)器,也能看到農(nóng)田中架起龍門架一樣的設(shè)備,那是“高通量植物表型平臺(tái)”,可以全天候監(jiān)測(cè)、收集作物的各種信息。而越來(lái)越多的年輕人,在海南的實(shí)驗(yàn)室里,通過(guò)攝像頭、感應(yīng)器收集各種作物信息,通過(guò)大數(shù)據(jù)模型篩選作物基因,進(jìn)行配組模擬,他們是新型的南繁育種人。


海南三亞,中國(guó)農(nóng)科院南繁研究院,正在安裝調(diào)試的“高通量植物表型平臺(tái)”。新京報(bào)記者 周懷宗 攝


這就是2025年中央一號(hào)文件提及的“南繁硅谷”。彭軍介紹,“過(guò)去南繁是候鳥(niǎo)式的,冬來(lái)春去,現(xiàn)在的南繁是全年的,依托這里獨(dú)特的環(huán)境和豐富的資源,我們國(guó)家通過(guò)各種科研機(jī)制、科研設(shè)施的建設(shè),把海南建成了一個(gè)現(xiàn)代育種中心。和過(guò)去相比,南繁硅谷是完全不同的,首先,過(guò)去的南繁主要是田間繁育,帶回到北方做實(shí)驗(yàn),現(xiàn)在是田間工作和實(shí)驗(yàn)室結(jié)合,就地實(shí)驗(yàn)。其二,過(guò)去是各自為政,現(xiàn)在是全國(guó)一盤棋,所有的育種家們聯(lián)合在一起,協(xié)同創(chuàng)新,共同進(jìn)行重大科技攻關(guān),攻克卡脖子難題。其三,南繁硅谷的建設(shè),為育種家們提供了更好的生活和科研條件,讓育種家們可以安心育種。其四,跨領(lǐng)域融合,越來(lái)越多新技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人才,在這里匯聚,加快了現(xiàn)代育種的進(jìn)程。其五,隨著海南自貿(mào)港的建設(shè),原本主要服務(wù)于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的南繁育種,逐漸走向全球,成為全球農(nóng)業(yè)育種的中心。”

 

新京報(bào)記者 周懷宗

編輯 張樹(shù)婧 校對(duì) 李立軍