中国绿色超级稻走入非洲

　　2013年4月，非洲南部莫桑比克，一片由中国企业家援建的稻田边，黎志康和国际水稻研究所的阿里博士、助手王文生博士站在那里，眺望着金黄色的滚滚稻浪。稻子长势喜人，稻穗饱满，迎来一场丰收应是十拿九稳的事。

　　“足足2万多公顷，那么广阔，即使在国内也是少见的，”黎志康回忆道。这位中国农科院作科所种业科学家，“绿色超级稻”粮食扶贫项目国际部分的主持者，提起当时的场景仍历历在目。

　　在投入了2个多亿人民币之后，那位来自湖北的中国企业家又加了贷款，雄心勃勃地要在莫桑比克开辟大米产业。他从当地中非援助工程找来大型机械帮忙开垦，又跟多个国营农场借调专业人才和大型农机进行全机械种植，也引进了规模化碾米设备。绿色超级稻项目为这片农场提供了优良的水稻品种，在一年的辛勤忙碌后，田地即将迎来丰收时刻。

　　此前，这里是河流冲击形成的下游滩涂处女地，湿地中的黑土不知有多深，极其肥沃的土壤即使不需要施肥也能亩产千斤。这位企业家做过精心测算，如果顺利的话，农场3-5年就能收回投资。先在3万公顷的范围试种，然后覆盖到周围的30万公顷，生产出来的大米不仅可以满足莫桑比克本土的粮食需求，还能出口周围非洲国家。

　　但谁都没有想到的是，接下来便发生了洪灾，上游津巴布韦没有大坝，大水倾泻而下，重创了即将收获的大片稻田，次年亦复如是。两个收获季接连遭遇灭顶之灾，一切的计划宣告破产。几年后，黎志康再置身这家农场，破败的生产器械如同烂尾楼，全然不复往日盛况。

　　莫桑比克的洪灾是一次不小的挫折，不过，这并没有妨碍中国绿色超级稻种在非洲的拓展。2008年以来，中国科学家们在中国政府和比尔及梅琳达·盖茨基金会（以下简称“盖茨基金会”）的共同资助下，为包括中国在内的非洲和亚洲18个国家培育、推广绿色超级稻，解决这些国家的农民贫困问题。这个项目叫作“为非洲和亚洲资源贫瘠地区培育绿色超级稻”（以下简称“绿色超级稻项目”），是建国以来最大的国际农业科技扶贫项目，中国政府和盖茨基金会合计为其出资超5000万美元。 

　　在十年半的“绿色超级稻项目”期间，包括两位院士在内的超100位中国农业科技人员投入其中，已培育出一大批高产、多抗绿色超级稻新品种，78个新稻种遍及亚非18个国家，覆盖612万公顷土地，使160多万农户收入显著增加。

　　盖茨基金会在9月13日发布的《2022目标守卫者报告》显示，今后，盖茨基金会将继续资助非洲水稻种业研究项目。目的是利用中国水稻研究和种植经验，帮助非洲国家建立水稻种业体系。

　　先进的中国水稻育种和种植技术开始在非洲国家成功推广，但正如莫桑比克那家中国农场，绿色超级稻走入非洲的背后，也布满鲜为人知的困难与挫折。

　　2007年3月，盖茨基金会的CEO在中国农科院听取了多位科学家的讲座。离开后没几天，他就对黎志康说，盖茨基金会联席主席比尔·盖茨将于4月到访北京，希望你能为他介绍中国在农业科技方面的最新进展。

　　在此之前，黎志康于1990年至2003年先后在美国德州农工大学和菲律宾国际水稻所工作。就职于国际水稻所工作期间，他在洛克菲勒基金会的资助下雄心勃勃地启动了一个“全球水稻分子育种”的工程，想把先进的基因组技术和常规育种技术整合在一起，最终实现在水稻分子设计育种上的突破。

　　后来因为项目做得太大，国际水稻所表示经费上难以支持，黎志康回到中国农科院继续这一项目。2007年，洛克菲勒基金会更换管理人，停掉了所有资助农业的项目。不过此前的工作让黎志康的水稻分子育种研究已经取得了不小的进展，他猜想这便是盖茨基金会找到自己的原因。

　　在农科院重大工程楼一楼的会议室，黎志康花了20多分钟向比尔·盖茨展示了中国水稻分子育种协作网在高效培育水稻品种的研究进展，其中就包括绿色超级稻技术。然后比尔·盖茨问他，“你愿不愿意应用在中国发展的技术帮助第三世界解决粮食和贫穷的问题”。

　　粮食短缺始终是以非洲国家为代表的第三世界的突出问题。

　　出生于津巴布韦的伊诺克·奇卡瓦是盖茨基金会农业发展部门代理主任，他在对包括界面新闻在内的媒体分享中指出，除北非外的撒哈拉以南非洲，尽管地域广袤，大多数区域降雨丰沛且有相当一部分的农业人口，仍然有48个国家勉强处于“温饱农业”水平。这意味着当地农业生产主要仅能维持口粮之需，非洲每年仍需进口价值近300亿美元的粮食，而当难以稳定生产足够口粮时，对进口的依赖便会加剧。

　　比尔·盖茨在2022年《目标守卫者报告》中提出，非洲有14个国家从乌克兰和俄罗斯进口一半左右的小麦，乌克兰危机导致粮食贸易中断，小麦价格因供给震荡飙升至40年以来最高水平。新冠疫情及今年席卷全球的高温气候也带来了包括作物、畜牧在内的食物来源减产。

　　全球对粮食援助累计支出不断攀升，但对农业研究的累计支出从2005年开始至今并无实质提高。“乌克兰危机表明，仅靠人道主义援助无法解决饥饿问题，我们必须对农业研发加大投入，”比尔·盖茨称。

　　2022年7月8日，中国在巴厘岛召开的二十国集团外长会上提出国际粮食安全合作倡议，也明确表示“支持国际农业研究磋商组织及各国农业科技创新合作”，以推动农业研究。

　　作为世界上首个成功研发出和推广杂交水稻的国家，中国水稻育种研究处于国际领先地位，尤其在水稻品种培育和推广方面具有丰富经验。在比尔·盖茨看来，中国四十年来从一个贫困的农业国家发展成为今天世界强国的经验，尤其在农业发展上的经验，对于解决非洲食物危机和在世界范围内提升粮食产量都具有参考示范意义。

　　“农业资源本身是一种公共财产，水稻产量越高，国际大米市场进口价格也会降低，我认为这没什么不好。而且这个事情涉及的几乎都是一带一路国家，又可以扩大中国影响，”黎志康答应了比尔·盖茨的邀请。

　　作为一位中国科学家，黎志康也对这一项目提出要求：项目的目标地区必须包括中国西部的省份。这样一来可以既可以为国内农业做贡献，也可以将中国的农业技术用于发展中国家的发展。毕竟，大家当时对在非洲种大米没有什么把握，而在中国是可以做出成功案例的。

　　绿色超级稻的粮食援助项目共覆盖东非5个国家，西非4个国家，东南亚5个国家，南亚4个国家，其中包括中国西部的云南、贵州、四川、广西、宁夏。国际水稻研究所、非洲水稻中心，国内18家分子育种单位、公司，及非洲、亚洲18个目标国家的科研单位均参与其中。

　　绿色超级稻的概念指一类具有绿色性状的高产水稻品种，这些绿色性状包括抗逆、抗病、抗虫、水肥高效等。根据中国农科院水稻分子设计和应用团队的首席专家徐建龙的总结，绿色超级稻的理念可以归纳为以下16个字：少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产。

　　尽管我国水稻种植推广技术世界领先，平均单产从上世纪50年代的2.25吨/公顷，增加到去年7.11吨/公顷，上涨3倍，但目前推广的水稻品种存在粮食安全和环境资源的双重挑战。

　　根据《农民日报》的报道，中国的水稻种植消耗了全国50%左右的淡水，作为世界上极度缺水的13个国家之一，我国目前的水稻生产面临资源环境的严峻挑战。

　　“大量使用化肥造成土壤的退化和江河的富营养化，同时大量的使用氮肥也导致米质的下降及病虫害加重，”徐建龙进一步解释：“我国水稻产量还出现多年徘徊，严重影响国家的粮食安全，1998年以后到2005年，产量有下降趋势。虽然我们国家有超级稻，但是超级稻需要大肥大水的条件，我们国家中低产田占70%，很难让超级稻发挥高产作用。”

　　近年高温、干旱等自然灾害频发，对粮食生产带来重大挑战，水稻也需要依据气候变化进行新品种培育。

　　绿色超级稻的理念正是在这样的背景下，由一批科学家提出的。

　　2014年至2018年，华中农业大学张启发院士团队发起国家863重大项目“绿色超级稻新品种培育”，全国各个水稻生态区计27家单位参加，育成具有抗主要病虫害、抗旱等性状的绿色超级稻新品种66个，在国内6个生态区和多个示范片进行大面积种植展示后，在市场上引起很大反响。

　　此外，张启发团队的“绿色超级稻新品种培育”项目还建立了水稻分子设计育种信息平台，结合分子标记、基因芯片进行全基因组选择的方法加速了新种的选育。

　　尽管绿色超级稻在国内取得了不小的成绩，但光把中国育成的优质水稻品种送到国外去耕种是不够的，不同地区光、温度、土壤、病虫害等条件都有很大不同，需要根据当地环境情况培养出适宜的品种。

　　黎志康的策略是先挑选我国200~300个优良常规稻和杂交稻品种去目标国家试种，筛选出优良品种后再进一步杂交、选育，最终培育出适合非洲当地不同目标地区的新稻种。

　　比如非洲有水稻黄斑病毒病，土壤含铁过高等问题，就要在新培育的水稻里加入能对抗这种病毒以及抗铁性强的性状。在黎志康位于菲律宾的国际水稻研究所的实验室里，研究人员们依据部分中国水稻品种，按照这一思路开始培育绿色超级稻。

　　“当时效率非常高，2008年开始做育种，2012年就已经有一批品种被培育出来。短短4-6年时间，我们就培育出几十个高产、多抗的绿色超级稻新品种，进入菲律宾、越南、孟加拉、巴基斯坦、印度的区域试验多点试种。到2016年，新育成的绿色超级稻新品种光是在菲律宾就实现了200多万公顷的推广，”黎志康对绿色超级稻在东南亚的推广感到满意。

　　育种并不是一件容易的事。在中国，目前平均要配几百个组合，花8-10年，才能完成一个水稻新品种的选育和审定。

　　黎志康团队的绿色超级稻不仅培育速度快，在很多地方也有不俗表现。2013年海燕台风袭击菲律宾，海水倒灌农田，五六天后海水褪去，又遭遇连续一个月的干旱，地裂得一塌糊涂。水淹加之高盐度，当地的水稻品种都颗粒无收，只有绿色超级稻表现得还不错。

　　“当年菲律宾政府便把我们几十个试验点的19000多公斤种子都收购了，加快了绿色超级稻新品种的推广。在印度、越南等亚洲国家也都有过相似的情况。“黎志康说道。

　　项目资助的独立专业人员在菲律宾、越南、孟加拉、印度、莫桑比克和乌干达分别进行了系统的项目社会经济效益评估后发布报告。数据显示，在菲律宾及孟加拉国的“望天田”和灌溉生态系统种植新培育的绿色超级稻品种，比当地主栽水稻品种平均每公顷增收230.9美元。

　　“绿色超级稻本身就是一种‘傻瓜技术’，因为即使用和以前一样粗放的方法栽种我们的种子，你也能比原来收获的多、花费的少、风险小，”黎志康称，在亚洲多个国家，绿色超级稻的效果要和当地过往表现最好的水稻作为对照，能看出明显的变化：如果遇到严重灾害，不至于颗粒无收；如果遇到轻度灾害，收成几乎不减；如果风调雨顺，那收获就会更好。

　　但是，当团队开始在非洲执行的时候，却发现事情的进展并不是那么顺利。

　　项目期间，黎志康每年要去2次非洲，每次走访多个国家。项目进展的十年，也是非洲产生巨大变化的十年。

　　“我还差点命丧非洲，”黎志康感慨道。

　　2007年，黎志康去尼日利亚参加盖茨基金会另一个水稻项目“STRASA”的启动会，之后从尼日利亚开车前往邻国贝宁的政府所在地科托努，当时同行的还有盖茨基金会一位官员以及一位国际水稻研究所的工作人员。在进入贝宁国境之前，每隔二三百米就会有荷枪实弹的武装人员拦车检查，可想而知这里的治安水平。

　　抵达科托努的当天，三人找了家当地饭馆就餐。一条鱼刚吃了三分之一，黎志康就开始感觉不对，人有飘忽感，当场就险些要倒下，另外两个人也是如此。厚厚面团之下的鱼肉大概已经变质腐烂，大家都觉得自己是食物中毒了。

　　当地简陋的医疗条件，让黎志康放弃去医院洗胃洗肠的想法，选择硬扛过去。在宾馆里滴水未进地躺了三天三夜之后，黎志康饿得实在不行，在附近找了家中餐馆，让中国人老板给煮碗面条。“当时只有方便面，吃起来有股煤油味，但也没有别的办法，体力恢复之后我们就赶紧‘逃离’这里，之后的一年，我身体始终有些不适，血压等等总是不太正常。”

　　2009年3月份，项目启动会又在西非召开，包括几位该领域的顶级专家、院士，黎志康组织了20多人的中国学者团一同前往。所有人在两位全副武装人员的陪同下乘坐一辆小巴，从机场赶往位于尼日利亚伊巴丹的国际热带农业研究所（IITA）。

　　刚到伊巴丹，远远望去，整个城市呈现一片锈色。一望无际的铁皮矮房子，没有红绿灯，通电的区域仅能覆盖整座城市的四分之一。黎志康讲述起当时的情况， “车子在都是小平房的窄路上穿行，晚上到处一片漆黑，感觉可怕极了”。尽管黎志康极力劝阻大家不要在外面吃饭，众人还是执意要出去尝尝，这次运气“还好”，“只是”部分人吃得腹泻。

　　可想而知，要在这样落后的环境开展一个前所未有的农业科学项目，难度是巨大的。

　　中国农业科学院作物科学研究所研究员徐建龙将绿色超级稻在非洲推广时遇到的问题总结成两点，一是由于非洲国家育种力量薄弱，资金投入不足，国内科研基础设施条件差，缺少顶层设计和商业体系规划；二来，品种推广缺少有效组织体系，很少有公立机构和种业公司将分散小农户组织起来在大农场进行示范，高产观摩和组织培训的缺乏，绿色超级稻虽然多抗、优质，但很难走到当地小农户地里去。”

　　非洲当地人习惯靠天吃饭，多数人没有种植习惯，种过水稻的更少。在没有当地政府支持的情况下，很多事情在执行层面也会有障碍。

　　要想在非洲及其他第三世界国家开展项目，黎志康需要采用外部合作。

　　一方面是与跨国机构合作，比如自己工作过多年的国际水稻研究所，这些机构在亚非发展中国家都设立了办公室，有很好的当地资源，可以协助在各地的交通出行。在与非洲水稻研究中心的合作中，还可调用当地农业协作网和研究机构安排试点种植及提交反馈。

　　另一方面，项目组在非洲也和一些中国企业合作，这些公司大多已经在非洲大地上深耕了二、三十年，深度了解当地的情况，在非洲赚到了钱之后，也帮忙发展起当地农业——既抱着反哺当地社会的理念，还希望通过解决非洲人温饱问题间接带来劳动力质量的提升。此外，作为本国企业，在项目执行监督方面“总还是有办法的”。

　　多年来，黎志康目睹中国企业对非洲发展提供的巨大帮助，当地绝大多数大型基础设施建设都是由中国团队完成。他最后一次到访非洲是在2017年项目接近尾声时，他带领项目评估团队走访了每一个目标国家，“这时的非洲，感觉很像改革开放时期的中国，到处都在建设，楼房平地而起”。

　　在项目完成的过程中，黎志康的身份也转换为管理者。从前期开始写研究计划、每年写进展报告、到后期账目管理，都需要亲力亲为，不得不将本应属于科研的时间也拿出来。

　　因为项目对接的都是国外机构，得力的助手难寻。幸运的是，项目第一期有一位香港助理，是英国毕业的植物分子生物学博士，语言沟通能力很棒，做事情也非常专业，只可惜她后来结婚把侧重点放在家庭。国内的学生农业专业素养不错，但英语却不够好。

　　后来是课题组的王文生博士放下自己的主要科研任务，作为专职助理协助黎志康。个人热情、细致、专业工作风格，及国际水稻研究所的3年学习、工作经历，使王文生成为项目的巨大助力。

　　遇到的困难太多，黎志康将其形容为“一种经历”。他对界面新闻称，坦率来说绿色超级稻目前在非洲国家的效果不能算非常理想，这是有点遗憾的。

　　“但是任何事情总需要有人去探索，做过的事情总会留下痕迹。这就像是种下了一颗种子，”他说，在这个过程中，培养了很多的人，摸索到了很多的经验。

　　绿色超级稻援助项目于2018年结束，但关于绿色超级稻的探索远没有结束。

　　根据徐建龙的说法，好的水稻品种还需抵达非洲的田间，“绿色超级稻惠及非洲小农户的增产增效应该还有最后一公里要走”。

　　 2022年开始，盖茨基金会资助了非洲水稻种业体系建设项目。

　　第一阶段主要涉及的是尼日利亚、马里两国，由中国农科院作科所主持。参与方包括上海农业生产基因中心、中国水稻研究所以及深圳农业基因组所。“此外还包括安徽荃银种业科技有限公司和中地海外，前者在马里建立了子公司，在那边有比较好的业务，后者在尼日利亚有比较好的基础，”徐建龙介绍道。

　　在全国范围内，有很多科学家参与的绿色超级稻项目取得了重大突破。

　　其中，云南大学胡凤益教授团队培育出了多年生稻，这是全世界首例的多年生稻，种植一次就可以实现连续多年的收获。这种水稻在非洲的某些地区可能有应用前景。

　　绿色超级稻的核心人物之一、上海农业生物基因中心的科学家罗利军及其团队研发的“节水抗旱稻”在国家层面逐步获得认可，近期在津巴布韦的试种大获成功。这种水稻可以像小麦一样直播或者机械化收割，即使在今年旱灾的情况下，节水抗旱稻还在湖北、崇阳和安徽等地迎来了丰收。

　　绿色超级稻项目中最重要的水稻基础理论研究——“3000份水稻基因组测序”项目，在2014年由黎志康带队完成。这项工作集来自10多个国家科学家的智慧，在全基因组水平上剖析了水稻核心种质的基因组多样性，大大推动了水稻功能基因组研究成果在育种上的应用，也推动我国的水稻育种进入“后基因组时代”。

　　“从这之中，我们可以发现并挖掘到未来需要的、几乎所有有利基因和遗传性状，”黎志康如此解释其重要性。

　　“要想了解种群的遗传多样性，就要有足够大并具代表性的样本。就像如果我想建立人类的基因库，对全球70亿人全部基因组测序并不现实，但如果我们很好地选择不同人种、不同地区的代表性人群，只取5%的样本就可以覆盖人类绝大部分的遗传多样性，”黎志康打了个比方。

　　这3000份水稻核心种质便是全球几十万份水稻种质资源的5%样本，来自约90个国家，基本覆盖了全世界所有水稻种质资源的多样性。3000份水稻中我国的种子占450多份，其余都是其他国家的种子资源，本来大部分样本是由国际水稻研究所收集并保存，通过完成这个项目，这一套水稻核心种质资源来到国内。

　　目前3000份水稻种质已经发放给中国科学院、武汉大学、华中农业大学等50多家科研单位、高校和育种单位，发放超过4万份次，用于大规模发掘影响水稻重要农艺新基因的发掘和育种应用。

　　黎志康认为，过去我们一直注重对单个基因功能的深入研究，这种研究策略存在很大的局限性，因为任何水稻性状都是由许多基因控制的，而物种的遗传多样性反映在其基因组中绝大多数基因位点上的多样性，未来动植物的分子设计育种必将建立在对各个物种、每个基因在种群中的功能多样性的了解之上。

　　“尽管未来动植物设计育种的实现仍然任重道远，但‘3000份水稻基因组’这样的物种基因组重测序项目的重要意义在于，为未来动植物设计育种建立了基因多样性的大数据平台，”黎志康说。

　　科学进步的重大突破，往往由脚下的每一小步组成。