张启发院士在稻田里

你每天吃的米饭，可能藏着一位科学家几十年的心血。

2009年的一天，一条消息震惊了全国：中国首次给转基因水稻颁发了安全证书！这意味着，一种能够自己“杀虫”的水稻，经过了整整10年的严格检验，被证明是安全的。

这项成果的领衔科学家，就是华中农业大学教授、中国科学院院士——张启发。

有人称他为“转基因水稻王”，但他更喜欢另一个称呼——“绿色超级稻”的倡导者。他的梦想是：让水稻少打农药、少施化肥、节水抗旱，还要高产优质。他要培育的，是对人类和地球都健康的“良心粮食”。

今天，就让我们走进张启发爷爷的故事，看看他是如何用一粒种子，改变一个国家的粮食未来。

01  十岁少年的“新型农民”梦

1964年，湖北荆州中学迎来了一位特殊的少年——他只有10岁，是整个学校历史上年纪最小的学生。他叫张启发。

入学考试时，作文题目是《你经常想的一件事》。小小年纪的张启发写道：“我想当一名有文化的新型农民。”

几十年后回想起来，他自己都觉得神奇：“真是冥冥之中自有天意，我一辈子都在朝这个方向努力。”

10岁的张启发，心里已经埋下了一颗种子。

但命运给他的第一课，却是艰辛。在荆州中学读了不到两年，“文化大革命”开始了。张启发回到农村，做了6年农民。他种过田，当过民办老师，还当过民兵连长。

这段经历让他深深体会到：种田不容易，农民不容易，粮食更不容易。

02  从农民到科学家

1973年，人民公社推荐张启发上大学。他来到华中农业大学黄冈分院“农作专业”学习。

开学的第一天，学校安排他们收黄豆。第二天，还是收黄豆……几百亩黄豆，一收就是好几天。

张启发后来说：“我的大学就是种田。但是这种经历培养了我吃苦耐劳和奋斗的精神，为我从事科学研究打下了扎实的基础。”

1982年，已经30多岁的张启发有机会去美国做访问学者。他就像一个“超级学霸”，4年5个月的时间里，换了三种身份：18个月的访问学者、21个月的博士、13个月的博士后。

在美国，他看到了世界最先进的科学研究。他也做出了一个让所有人惊讶的决定：回国。

当时，有人给他开出月薪2040美元的邀请，而回国后他的月工资只有70元人民币。面对巨大的差距，张启发只说了一句话：“对于金钱，我没有考虑太多。”

他想的是：我要回国，用自己的知识让中国人吃饱饭、吃好饭。

03  25年“长跑”，攻克光敏感核不育基因

回国后，张启发把目光投向了水稻研究中的一个难题——光敏感核不育基因。

什么是光敏感核不育？简单来说，有一种水稻很神奇：在夏天长日照条件下，它是不育的（不能自己繁殖），可以用来和其他水稻杂交；在秋天短日照条件下，它又是可育的，可以自己繁殖留种。这种特性可以用来培育“两系”杂交稻，比传统的“三系”杂交稻更简单、成本更低。

1973年，科学家在湖北仙桃发现了这种宝贵的水稻材料。但是，控制这个特性的关键基因是什么？一直没人知道。

1987年，张启发团队把这个课题正式立项。他们没有想到，这一做就是整整25年。

研究过程中，有一个细节特别让人感动。为了研究光照对水稻的影响，张启发需要在酷暑天频繁进出冷库——进去一次，出来一次，再进去一次……一天进出10多次。本来身体很好的张启发，就这样病倒了。

但是他没有放弃。每年都有研究生加入这个课题，每年都有人在攻关，但每年都没有突破性进展。有人问张启发：你就不想放弃吗？

张启发的回答是：“科学来不得一点急功近利，不要期望今天立项明天就会抱来一个‘金娃娃’。”

2012年，他们终于成功克隆出控制光敏感核不育的基因pms3，成果发表在《美国科学院院刊》上。25年的“长跑”，终于冲过了终点线。

04  里程碑——中国首个转基因水稻安全证书

在张启发团队的研究中，最广为人知的成果，是转抗虫基因水稻“华恢1号”和“Bt汕优63”。

这两个水稻品种有什么特别？它们身上带有一个来自细菌的基因，能产生一种叫Bt蛋白的物质。这种蛋白对螟虫、稻纵卷叶螟等害虫是“毒药”——害虫吃了就会死；但对人和动物却是安全的。

要知道，水稻害虫每年都给农民造成巨大损失。为了杀虫，农民不得不大量喷洒农药。张启发算过一笔账：如果推广这种抗虫水稻，可以减少80%的化学农药用量！这不仅能降低种田成本，还能保护环境。

但是，要让一个转基因品种从实验室走向农田，需要经历漫长而严格的安全评价。

1995年，研发工作开始；

1999年，通过成果鉴定，开始中间实验；

2002年，完成环境释放；

2003年到2004年，进行生产性试验。

整个安全评价程序，是根据国家《农业转基因生物安全管理条例》和联合国国际食品法典委员会的指南进行的。光是喂养小白鼠的安全性试验，就连续做了3年，用了约6吨转基因稻米，从毒性、致瘤、致畸、育性等多个角度反复验证。

2009年，农业部正式向这两个转基因水稻品种颁发安全证书。这是中国首次颁发转基因水稻生产应用安全证书，被业界认为具有里程碑性的意义。

消息公布后，社会上也出现了一些质疑的声音。有人问：虫子都不能吃的东西，人能吃吗？

张启发的回答斩钉截铁：“虫不能吃，人能吃！”

为什么？他解释说：虫吃的是水稻的茎秆，人吃的是胚乳（米粒）。昆虫的胃液是强碱性的，Bt蛋白进入后会溶解，产生毒性；而人的胃液是弱酸性的，没有和Bt蛋白结合的受体。这就好比一把钥匙只能开一把锁——这把钥匙打不开人的“锁”。

2010年1月，张启发在华中农业大学作报告，面对千余名学生，他用一个生动的比喻让大家安心：“对于体重60千克的人来说，要吃到出现不良反应的量，需要吃120吨这种转基因大米，这足够一个人吃657年。”

05  绿色超级稻——让地球更健康的梦想

获得安全证书，只是第一步。张启发的梦想远不止于此。他提出了一个宏大的构想——“绿色超级稻”。

什么是绿色超级稻？简单来说，就是具备四大优点的水稻新品种：

少打农药：抗多种病虫害，减少化学农药使用；

少施化肥：提高肥料吸收利用率，减少化肥污染；

节水抗旱：在干旱环境下也能正常生长；

优质高产：产量不降低，品质还更好。

这个构想，来自张启发对水稻生产的深刻忧虑。他曾在一次采访中列举了中国水稻面临的几大问题：水稻单产停滞不前；病虫害频发，农药过度使用；化肥滥用，污染环境；水资源匮乏与干旱。

“这些问题对水稻生产和农业可持续发展构成了严峻挑战。”张启发说。

而绿色超级稻，就是解决问题的“金钥匙”。

在他的推动下，中国科学家在水稻基因组学领域取得了一系列国际领先的成果：

创建了含有27万个独立转化子的突变体库，标记了70%以上的水稻基因；

开发出具有我国自主知识产权的水稻全基因组育种芯片；

克隆出107个功能明确且有潜在应用价值的新基因。

这些成果，让中国在“科学育种”这条赛道上跑到了世界前列。

06  让黑米成为“主食之王”

近年来，70多岁的张启发又把目光投向了另一个方向——黑米。

黑米是中国的古老稻种，营养价值很高。但它的产量低、口感硬，逐渐被白米取代。

张启发却看到了黑米的巨大潜力。他在一次访谈中说：“主食不仅仅给人提供一点能量，还承载着人类健康的使命，可以让人延年益寿。”

他提出一个口号：“黑米主食化”。意思是让黑米从“小众营养品”变成“日常主食”。他希望有一天，人们餐桌上摆的不仅是白米饭，还有营养丰富的黑米饭。

2022年，他在给高考学子做咨询时，一位学生问他：您和袁隆平爷爷的研究有什么不同？

张启发回答：“杂交水稻高产，它的重要意义就是为了解决世界上人口与粮食不足的问题。我们在杂交水稻的基础上培育的绿色超级稻优质高产、节水抗旱、少打农药、少施化肥。我们要培养对人类、对地球都健康的食品。”

这段话，道出了他毕生的追求：不仅让中国人吃饱，还要让中国人吃好；不仅对地球好，还要对子孙后代好。

07  合抱之木，生于毫末

张启发常用一句话鼓励年轻人：

“合抱之木，生于毫末；九层之台，起于累土。”

他从一个10岁少年的“新型农民”梦，到美国求学的“超级学霸”，再到攻克基因难题的“长跑冠军”，最后成为推动中国转基因水稻发展的“领军人”——这一路走来，靠的就是一点一滴的积累，和永不放弃的坚持。

今天，当你端起一碗米饭时，或许会想起这个故事：有一位科学家，为了让这碗米饭更安全、更健康、更环保，奋斗了整整一辈子。

他的名字，叫张启发。

而他培育的那些“聪明”的种子，正在悄悄改变着我们的餐桌，也改变着地球的未来。

参考资料

知识分子. 张启发：水稻育种的研究、思考以及变革. 2016-10-14

武汉地方志. 我国水稻功能基因组研究获得重要进展. 2006

科技日报. 转基因水稻安全性经过多个角度验证. 2010-01-07

华中农业大学. 张启发团队成功克隆水稻不育基因pms3. 2012-02-09

中国科学院. 我水稻功能基因组研究获重要进展. 2006

湖北省荆州中学. 张院士为高考学子指点迷津. 2022-06-17

新华网. 专家：中国转基因水稻和玉米新品种安全性没问题. 2010-02-26

荆楚网. 转基因食品不安全？无稽之谈！2010-01-11

新浪网. 华中农业大学张启发院士为学生作转基因科普报告. 2010-01-06