刘欢的“超级物种梦”：十年后，重行稻田间

刘欢随意蹬掉一只鞋子，一只脚跨进农田，弯腰熟门熟路地挖出了一株稻子。这稻子不似我们平常见到的水稻，有野蛮生长的地下茎，呈狼牙状，叶面窄小，不见稻穗，不知道的会以为这是路边的野草。“这是长雄野生稻，来自非洲，是多年生稻的父本，多年生稻的地下茎就遗传自它。”

这位经常头顶烈日、行走稻田间的人叫刘欢，是深圳华大生命科学研究院农业基因组学国家重点实验室副主任，也是华大万物[1]的负责人，目前研究的主要对象之一就是多年生稻，包括基础研究、品种培育和推广一体化。

刘欢生于云南农村，童年的假期对他而言，相较于奔跑山野的欢乐，田间耕作的辛勤让他更为印象深刻。

大学专业的抉择，是刘欢第一次面对是否离开土地的抉择。“大学选专业的时候，是有点想逃离农业，然而心还是会被大自然吸引”，刘欢最终还是选择了和农业相关的专业，以科研的方式重回土地。

加入华大十年后，2021年初，刘欢正式承担华大万物，再次回到地里。“刚来的时候还比较荒芜，现在生机盎然了。”说起多年生稻深圳大鹏示范基地，刘欢语气里充满自豪：“这片稻田是深圳非常完美的试验田，承载了农业科技的使命和任务。如今也出了许多科技成果，未来也会有很多重大的育种实验要在这里进行。”

为了方便科学家们观察不同栽培稻的表型，基地专门有块地种植了100种栽培稻，称为“百稻园”，可以非常清楚地对比不同品种的环境适应性和生长能力。同时还有12种野生稻，作为基因资源保存在基地，作为研究材料，跟多年生稻进行杂交，去培育更优质品种。

除了作为基因资源，百稻园还承担着科普教育的工作，让访客通过实地参观对稻、对育种有更深刻的了解。刘欢说，他在上学的时候就对品种培育产生浓厚兴趣，以袁隆平为首的育种科学家们让他肃然起敬。他希望能给现在的孩子们提供实地学习的平台，让他们来到地里，真真切切感受一碗大米饭的来之不易。

来之不易

上世纪80年代，国际水稻研究所的科学家们提出水稻的四大挑战性研究方向。其中一个就是能不能将一年栽培的水稻变成多年生。第二个是，能不能把水稻变为碳四植物，像玉米一样，使其光合能力更强，更高产。第三个是，水稻能不能跟大豆一样有固氮能力，去利用空气中的氮，减少化肥的使用，提高产量。第四个是水稻能不能具有抗除草剂的功能，减少人工除草。

全世界第一株成功的多年生稻由云南大学胡凤益教授团队培育，历时25年，凝聚了几代科研人的努力。胡凤益从研究生时期便跟随导师投入多年生稻的研究，二十多年来实现了两个重要的技术跨越。

第一个难点是通过跨种远缘杂交让稻子长出地下茎，从而实现“多年生”的能力。国际上有几十个团队在这一领域角逐，但都在这个关卡停住了脚步。胡教授团队用了十几年的时间才把跨种杂交难点跨越过去。

第二个难点是满足农艺栽培。长雄野生稻像芦苇一样，不断窜根，不能作为栽培作物。所以科学家们需要对杂交稻进行基因选育，通过不断地选育把地下茎变短，通过测序实现田间表型和基因位点的结合，来实现多年生稻的培育。

2012年，华大就跟胡教授团队共同进行长雄野生稻基因组研究，通过基因测序解读地下茎的遗传机制。2016年，多年生稻已经可以到田里栽培。2021年6月，华大董事长汪建到云南西双版纳基地考察后，发现多年生稻能给传统农业带来巨大的革新，当即决定要把这种能够服务人类的育种成果惠及百姓，让新品种走出实验室，种到老百姓的地里。

常规水稻每年春天要买种子，播种、育秧、犁田耙田、插秧，后期还要进行田间管理，等时间到了再收割。而多年生稻从第二年（或第二季）开始，只需要进行田间管理和收割两个步骤，新的植株可以从割完的根部再次发出，省去了前面最耗时的四个环节，极大节省了生产成本。

刘欢给我们算了一笔账，“这4个生产环节如果以现在的人工来算的话，每亩可以节省500-600块钱。如果说是一年种两季的地方，每亩节省的成本就是1000-1200块钱。如果我们种植面积到1亿亩，就能给整个社会节约大概1000亿，所以多年生稻的社会价值是无比之巨大的。”

多年生稻是目前全球唯一可以实现商业化的多年生粮食作物。华大已跟云南大学开展合作，多年生稻在国内的试种推广地点已达117个，种植面积为2543亩，覆盖云南、海南、广东、广西、湖北、湖南、江西等13个主要水稻种植省份；在海外的试种推广已覆盖亚洲、非洲17个国家。

刘欢表示新时代农业欣欣向荣，“运用华大的科技优势，我们可以去做颠覆性的新型农业，就像多年生稻一样，我们同时还在培育多年生玉米、多年生高粱等超级物种，赋能农业科技领域。”

初心不改

水稻养活了地球上超过一半的人口，水稻种植遍布110多个国家，也是中国人的第一主食。所以水稻对中国乃至全世界都有不同寻常的意义。

多年生稻，不仅耕作方式更加精简化，而且可收获的稻谷产量和当地常规水稻品种持平，推广应用前景广阔。它的区域适应性很广，可以在北纬26°以南实现多年生，即使在不能过冬的两季稻产区，也可实现一种两收。

华大把多年生稻带去了非洲和亚洲，希望能造福更多的海外农民。“我们已经在非洲乌干达进行了研究试种，即使在粗放管理下，多年生稻每季的亩产量也能达到500公斤左右，这对非洲国家的粮食供给是非常有意义的。”

多年生稻实现了0到1的突破，在水稻栽培史上意义重大，未来有望成为第三次绿色革命的代表性产物。科学家们仍然未停止探索的脚步，“我们可以培育更多的品种，高产的、优质的、抗病性强的、能适应不同气候带的，这些都是我们育种的方向。除了产品的推广，我们也在输出中国的培育技术，和非洲的科研机构合作，去培养更多的人才，共同培育更适应非洲本地的多年生稻品种。”

华大与水稻有着很深的渊源，二十多年来一直以基因科技的力量助力水稻研究。[2]今年9月，华大基因携手中国农业大学、中国农业科学院解析了504份栽培稻和456份野生稻的基因组和群体结构，揭示了水稻在驯化和现代育种过程中基因组水平的进化演化机制，研究结果支持亚洲栽培稻的多重独立驯化模型，该研究论文延续使用了xian(i)/geng(j)的命名系统。

像刘欢这样的“可研可田”的人还有很多，从实验室科研到田间育种，他们带着使命感投身于农业，带着信念感共同为全世界的温饱问题奋斗。