盧寶榮:為什麼説植物馴化開啓了人類文明的大門?_風聞
造就-造就官方账号-发现创造力2021-07-20 22:00
從原始部落的刀耕火種到如今社會的人工智能,科技巨輪轟然碾過。而為我們生命的延續提供希望之光的糧食作物,同樣經歷了基因變異和人工馴化的曲折路程。
馴化造就了人類文明、豐富了物種的多樣性。不過在人們不自覺的忽視下,有些種子已經逐漸退化並消失在這顆星球。一粒種子一旦消失就不會再回來,這意味着一份珍貴基因資源的永久丟失。
種子的馴化歷程到底是怎麼樣的?我們如何保護並發展這背後的基因資源?
盧寶榮教授長期從事西藏地區的基因資源收集工作,親身實踐着一篇“種子”的故事:
“我相信光,因為光就是希望。人類在追逐希望的過程中開啓了文明的大門,播下了未來的種子,把社會發展到今天這樣繁榮富強的局面,在其中植物的馴化過程起到了非常重要的作用。
全球面臨着物種多樣性減少、人口飛速增長的挑戰,未來世界激烈的競爭可能會針對重要的基因資源來進行。我們必須要依靠科技,把飯碗牢牢地掌握在自己的手中。只有保證了我們的飯碗,才能夠真正地實現中華民族的偉大復興夢,才能夠讓社會永續地發展。”
––盧寶榮

盧寶榮
復旦大學教授、博士生導師
01
植物的馴化過程
開啓了人類文明的大門
我相信光,因為光代表着希望。人類和所有的生命都是在追逐着希望。
那麼在這樣一個追逐的過程中,所有的生命都要完成兩件事,**第一,必須生存;第二,必須繁衍。**任何生命如果不能生存、不能繁衍,那麼它就會滅亡,人類也不例外。
俗話説民以食為天,其實不光是人類以食為天,所有的生命都必須要吃飯、要獲取能量。如果沒有能量的獲取,那麼生命就不能生存下來、不能延續下去。
在遠古的時候,人類為了生存下去,頑強艱苦地生活,跟所有的大型的動物搏鬥,那個時候人類很弱小,在這樣一個殘酷的生存過程中,不斷繁衍下去。實際上這樣一個艱難的生存過程,至今我們在非洲一些原始的部落還可以看到。
人類在一百萬年、三百萬年,甚至更長的時間,不斷地求生存、狩獵、採集。但是到了有一天,**一個奇蹟發生了,**在一萬年前左右,世界的各大洲不約而同地產生了一個新的行動。
在這個時候,人類開始了文明大門的開啓,中間一個非常重要的里程碑的事件,這個事件就叫做植物馴化。
什麼叫做植物馴化?用最簡單的語言來説,**植物馴化就是把野生植物變成栽培植物的過程,**就這麼簡單。
但是這麼一個簡單的過程,經歷了一萬年,而且這一個過程開啓了人類文明的大門,由於不同地域、不同時間對植物進行了馴化,也養育了不同的文明。
比如説,古巴比倫文明,就是小麥和大麥支撐的文明,我們的華夏文明是水稻小米支撐的文明,而在墨西哥那個位置的**古瑪雅文化,**就是由玉米支撐的文明。
不同的糧食,造就了不同的文化和不同的文明,如果沒有馴化開啓的過程,就不可能產生人類的文明。

在人類文明的過程中,實際上有不同的地域文化,馴化不光是造就了我們吃的飯、我們吃的米、我們吃的其他的作物,而且更重要的是它造就了不同的文化。
在中國,水稻是屬於吳越文化,小米是屬於中原文化,還有小麥和大麥,是西域文化。實際上小麥是通過絲綢之路引到中國,所以中國是一個多元的文化。
而植物馴化的過程,不光是給我們創造了主糧,非常重要的是,它還給我們創造了各種各樣好吃的東西,有水果,有蔬菜,有堅果,還有各種各樣的調味品。
**植物馴化的過程開啓了人類奔向文明的一個大門,**因此説植物馴化豐富了我們的日常生活,具有非常重要的作用。
在上海附近,有一個叫河姆渡的地方,這個地方產生了一種非常重要的作物,它就是水稻。水稻是禾本科大家族的一個成員,在水稻屬裏面,水稻屬中間有20多種野生稻。
但是我們中國非常幸運,我們的祖先選中了一種**野生稻,**把它培育成了我們今天的栽培稻,而且栽培稻的品種非常多,全世界應該有15多萬種不同的品種,水稻的品種資源是非常豐富的。
水稻的祖先是普通野生稻,野生的植物有個特點,就是**在它成熟以後,它的種子會落到土壤中去。**這是為什麼呢?
**因為這些種子必須要自我繁殖。**而如果種子在枝頭上不掉下來,就不能夠繁殖,它要扎到土裏面,才能夠生根、萌芽、開花、結果,這個對植物本身來説是很重要的。
但是這對我們人類就不利了,因為種子全掉到土壤裏去了,我們就沒辦法收穫它。非常有意思的是,老天爺這個時候很眷顧人類,在幾百萬棵個體中間或者植株中間,有那麼一兩棵就發生了**基因突變,**就變成了種子不能落下來的這樣一種植株。
而我們的祖先也碰巧地把它們採集起來,收回家去種在家裏。於是慢慢地,這樣野生的物種就被馴化成了一個家養的栽培的物種。
水稻是一個非常重要的作物,而且也是中國對世界貢獻很大的一個植物種類。
水稻起源大概是在一萬年,這時在我們長江的中下游,還有先民們在辛苦地培育野生稻,而且最早的野生稻沒有幾顆種子,後來逐漸在馴化中才變成了我們今天這樣碩果累累的水稻。

當然水稻不光是給我們提供了主糧,它還造就了水稻的文化。
我們用稻米製作出各種美食,形成了獨特的中華美食文化。水稻釀的美酒在世界都知名,我們知道有很多美酒品牌。而且稻的秸稈還可以做各種各樣的工藝品,甚至還有藝術品,所以水稻把文化的多樣性表現得非常充分。
實際上在馴化的過程中有非常多好玩的故事。這些是通過人類馴化之前或者培育之前,以及培育以後的一些不同的東西。

最上面那幅圖是經過改良的西瓜,沒有經過改良的話西瓜不可能這麼好、這麼大、這麼甜;左邊中間這一個沒有被馴化的東西,是香蕉;而最下面像根一樣的東西,居然是我們的胡蘿蔔。
還有趣事,比如**小米的祖先就是狗尾巴草。**在馴化的過程中,這麼小的狗尾巴草,它的體積增長了100多倍。如果我們立體來看,它是很大的。而且很重要的是,以前它的種子很小,像梭子一樣;但是現在變得更大了一些,也更圓了,很神奇。

這個小米是我們中華文明中最重要的一個作物,我們經常提到的“江山社稷”,“稷”就是小米,它跟江山社稷都能夠掛上鈎,這表明民以食為天,糧食安全很重要。
還有我們的**玉米,**玉米這一品種,它的祖先多麼的小。就像一個小指頭,比小指頭還要細,就結着這麼六七個、五六個種子。但是通過人類的馴化過程,它變成了一個玉米棒子,有1-2尺這麼長;也從幾顆種子一下變成幾百顆種子,馴化中間發生了太多的有趣故事。

在馴化過程中,我們還培育了各種各樣的基因多樣性,我們也稱之為基因資源。基因資源不光是可以作為培育品種的重要的資源,更重要的它還可以提升我們產品的價值。
我們最常見的玉米,也就是普通的玉米,它的價格大概是5塊錢一斤;還有另外一個品種——紫色的玉米,因為它營養價值高一些,可以賣到10塊錢一斤。
而我們的農民非常地聰明,他們把紫色的和白色的玉米一雜交,就變成了**花色的玉米。**花色的玉米一下就漲到25塊錢一斤了。所以基因資源可以給我們帶來價值的提升。

而我們的基因資源曾經一度被忘卻了,被認為沒有什麼能夠看得見摸得着的價值,就沒有太管它了,**但實際上有些基因資源已經喪失了,而一旦喪失,它將永遠就不會再回來。**因此我們應該意識到基因資源的重要性。
去年12月中央經濟工作的會議上,就專門把種業、把培育好的品種作為重大議題提了出來。而且中間講到了基因資源,在我們未來的生活中、在我們未來富強的過程中,基因資源具有非常重要的作用。
02
基因資源到底有多重要?
這讓我想起了我的同事——時代楷模、也是100位重要英雄模範人物之一的**鍾揚教授。**他曾經説過這樣一句非常著名的話:一個基因可以給國家帶來希望,一粒種子可以造福萬千蒼生。
我們剛才提到的基因資源,可以用一句簡單的話來概括,**基因資源就是包含在種子裏面的最可愛的、最寶貴的品質和性狀,**它作為一個育種的材料,特別重要。
所以我們一定要挖掘基因資源的價值,重新把它培育出來,然後放到育種中間去。俗話説,巧婦難為無米之炊,就是再能幹的巧婦,沒有佐料、沒有原料、沒有米,她就不可能做出好飯。
同樣地,再厲害的育種家,如果沒有基因資源,就無法培育新的品種。所以説我們就要弘揚鍾揚的種子精神、探索科學的奧秘。
我給大家講兩個關於基因的故事。第一個故事是**綠色革命的基因,**我們經常説,一個基因可以帶來一場革命。那麼到底是不是那樣,我們看看下面這個故事就會知道了。

上世紀的60年代前期和中期,由於第二次世界大戰結束後,百廢待興,人口增長非常快,糧食增長一下就遇到了瓶頸。而糧食增長跟不上人口增長,就會出現大面積的饑荒。
在這個時候科學家——特別是以Norman Borlaug為代表的育種家,他是來自墨西哥小麥玉米改良中心的育種專家——就想到了一個辦法。
以前的作物都長得很高,而能夠採集的種子則很少,只有那麼一點點。於是這羣科學家他們就給作物引入了一個**“矮杆基因”,**一下就把植物變成矮子了。

把作物變成矮子有什麼好處呢?因為如果作物個子太高的話,風一吹就倒了,所以矮稈的植物可以抗倒伏。再給它增加一些肥料養分,它就能長得很好,還特別的壯實。
因此這是第一個好處:作物的抗倒伏能力得到了增強。
第二個好處的話,還可以**增加它的收穫指數。**什麼是收穫指數?意思就是植物的種子多了,草的比例佔得很少了。
**由於這樣一個小小基因的作用,就改良了品種。**包括水稻、小麥和玉米。而且解救了全世界上億的、十幾億人口的吃飯問題。由於這樣一個重要的貢獻,Norman Borlaug獲得了諾貝爾和平獎,引起了一場轟動全世界的綠色革命。
還有一個故事就跟我們很近了,就是**著名的雜交水稻。一提到雜交水稻,大家肯定想到袁隆平,**袁隆平和他的團隊實際上當時做了什麼呢?
他們就是**把一個雄性不育的基因從野生稻轉移到了栽培稻上,讓栽培稻雄性不育了。**於是形成了不育系、恢復系、還有保持系三個系的配套。於是就創造出了具有雜種優勢雜交稻的****大規模製種方法。
一個基因可以引起一場革命。有三個非常重要的基因,它都影響了我們人類文明的進程。
第一個基因叫做**落粒基因。**如果是野生的物種,如果不把它變成不落粒的,那麼我們人類現在可能還在採集野果和種子的階段。因此馴化落粒基因的好處是給我們帶來一個新的天地,它開啓了文明的大門。
當然第二個就是綠色革命的基因,剛才我已經講過了這個故事。還有我們中國的雜交水稻(雄性不育基因)**的革命,**所以我們可以看出基因資源有多麼地重要,它在人類的生存、發展和文明的整個過程中都非常重要。
03
鎖定關鍵的基因資源:青稞
在眾多的糧食作物中有一個我特別喜歡的作物,那麼它就是青稞。
鍾揚教授他知道青稞有多麼重要,所以他在援藏期間也進行了青稞的研究。他不幸離世以後,我們把他這個任務就接過來。現在復旦大學聯合西藏大學、西藏農牧科學研究院,共同研究青稞,挖掘它的資源來造福人類。
**青稞是青藏高原一種神聖的糧食,**我們經常可以聽到青稞酒、酥油茶,還有糌粑餅的故事。這些東西都是青藏高原最重要的糧食作物,而且也是一個戰略地位級重要的作物。這些作物在西藏人民的心中都是非常神聖的。
這兒有一張圖,表現了青藏高原的**糌粑節。**我們的糌粑節不比西方的狂歡節要遜色。到了糌粑節,農民高興得不得了,要用糌粑粉在每個人臉上塗一點,讓大家沾沾喜氣。

現在我可能又要回到剛才那個問題,大家知道什麼是青稞嗎?如果是我告訴你,青稞就是大麥、大麥就是青稞,你也許會感覺到很吃驚。
實際上確實就是這樣,**青稞是大麥的一種類型,它屬於禾本科大家族中大麥屬的這樣一個家族。而且這種大麥有個特點,就是在它穗軸的節上,並排地長了三個小穗。**我們把它稱為****三聯小穗,****它跟小麥是不一樣的。

而且青稞還跟普通的大麥不一樣,就是因為**青稞在成熟的時候,它裏面的種子可以離開外面的包被,**包被也叫外稃和內稃。
所以很多人都把它叫做**裸大麥,**因為它沒有衣服、沒有皮。而我們現在常見的一般的大麥叫做皮大麥,因為它在外面穿着一個“皮衣”。
所以青稞大麥在西藏非常重要,但是儘管它這麼地重要,現在卻面臨着一些問題。比如説,**很多古老的傳統的品種消失了。**因為缺乏保護,這些古老品種被遺忘了,所以它們消失的情況非常嚴重。
**另外一個問題就是****退化。**一些好的品種,比如説紫色的青稞,具有營養豐富的特點,是傳統的、特別好吃的青稞品種。但是可能慢慢地大家不關注了,也就退化了。
04
弘揚種子精神:藏地追光的故事
在這樣一個非常重要的時刻,我們就弘揚鍾揚的種子精神,展開了兩個活動。第一個活動叫做**科技援藏,**剛才講到了復旦大學我們的團隊跟西藏大學、西藏農牧大學和農牧研究院共同聯合研究前面提到的一些問題。
而且我自己也有一個西藏情結在裏面。因為我在上世紀的80年代,為了研究小麥、研究大麥以及它的一些近緣的基因資源,曾經多次到過西藏。在那個地方我還親自品嚐了青稞酒、糌粑,感受過藏民的熱情。我就總感覺要回饋一下西藏,所以這些年我一直在做科教援藏和科技援藏的工作。
從圖中我們可以看到,穿粉紅色衣服的是一位藏族的姑娘,她是我們復旦大學和西藏大學聯合培養的研究生,她的名字叫**尼瑪曲珍。**她就是在做着這樣一個非常重要的保護青稞資源、挖掘青稞資源、研究青稞資源的這樣工作。

我們還看見兩張非常漂亮的青稞的圖片,這就是**紫青稞,**紫色的青稞,非常漂亮。而且通過我們跟亞東中學小朋友研究,發現紫色的青稞,裏面有豐富的營養,有待於挖掘、用作育種。
剛才講到了科技援藏,那麼實際上我自己還作為志願者帶領專家團隊,我們深入到**西藏的邊境亞東中學,**去幫助那邊的小孩們。
因為鍾揚教授曾經有一個夢想,他就説**要把希望的種子、把科學的種子播撒在偏遠山區。**特別是西藏,這樣一些地區的小孩們的心中。所以説我們就在做這樣一件事兒。
通過科教援藏的工作,給他們進行立德樹人的教育、科學素養的培育、愛國主義的教育。同時教他們去做科研,理解科學問題。這樣的話,讓小孩能夠看到他未來的成長之路,特別是在我們“樂揚公益”和“波克公益”的支持下,我們堅持了許多年,一直在做這個工作。
大家看到圖片上的西藏小朋友那種特別真摯的眼光,有的孩子以前不好意思講話,現在可以大膽地站起來講科學道理。看到他們身上的變化,我們感到無限感動。

在科教援藏的過程中,也有很多打動人的故事。實際上我們離開西藏以後,同學們都特別地不捨,拉着我們的手不讓我們走。我們離開以後,孩子們送來了藏頭詩。
這兒有一首藏頭詩,很明顯地標出來是一個藏頭詩,上邊寫着**“盧寶榮老師我愛你”。**在這個感動之餘,我也想告訴西藏的小朋友們,我也愛你們!也希望大家一起來參與這樣一場非常有意義的活動。
剛才講完了西藏的故事,我想總結一下。**我相信光,因為光就是希望。****人類在追逐希望的過程中開啓了文明的大門,播下了未來的種子;**而且,把社會發展到今天這樣繁榮富強的局面。所以説植物的馴化、生命的馴化,非常重要。
我們也講到了,由於發展,我們的人口也快速地增長。在1900年的時候,地球上的人口可能就只有十幾億;但是到了未來,預測在2050年的時候,全球的人口會漲到90億。這麼多人要吃飯,如果説我們沒有新技術怎麼辦?肯定是不行的。
而且中國在積極地發展,有一些勢力也不希望中國來發展,希望卡我們的脖子。芯片就是一個最好的例子,但是如果是把我們的吃飯脖子都卡住了,那麼這個社會就會動盪,社會就會停止發展。
所以我們講基因資源太重要,它關乎我們的未來,未來世界激烈的競爭可能會針對重要的基因資源來進行。

所以我們必須**要依靠科技、依靠我們掌握的技術。**比如像生物技術、IT技術等等一些先進的技術,**再加上有了好的基因資源,**我們就既有了巧婦,也有了好米。這樣的話,我們就可以做出好飯,把我們的飯碗牢牢地掌握在自己的手中。
只有這樣,我們才能化解一場糧食安全帶來的危機;只有保證了我們的飯碗,那麼我們才能夠真正地實現中華民族的偉大復興夢,才能夠讓社會永續地發展。
謝謝大家!