 《三思科学》电子杂志
2002年第5期 总第11期
2002年5月1日
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[韩雪涛]数学无穷思想的发展历程
[九歌]地质年代名称的由来
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[李淼]弦论通俗演义(十二)、(十三)
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自然：登革热病毒：断骨热
[K.Feder]史前E.T.——古代宇航员
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[碧声]钞票上的英国(下)
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[关东马]边鼓、发嗲与滥情
[陶世龙]有感于百名地球科学家推
荐沈阳版“人与地球丛书”
[张九庆]一本好的译书与一个不好
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[新书介绍]惊世骗术、海豚的微笑
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民以食为天
 逍遥
今年4月5日《科学》杂志的封面是我们熟悉的云南梯田。在这期杂志中，中国和瑞士的科学家发表了关于两种水稻基因组测序的论文，其中一种水稻就是我国的超级杂交稻。大家或许还记得，几年前媒体上轰轰烈烈的人类基因组计划即将取得成功的消息。关心我们自己的基因组无可厚非，对人类基因组的研究将会揭示构建我们机体的基因是如何工作的，并且对人类疾病的理解和治疗都将产生广泛影响。但为什么科学家要研究水稻的基因组呢？
粮食生产在日常民生中占据了重要位置，尤其对于象我们这样，人口众多，土地资源相对异常短缺的国家来说，更是如此。几年前，甚至有一种论调称中国将使世界陷入饥饿的困境。当然这样不负责任的言论，早已被众多学者和事实所批驳。虽然至今依然有少部分人过着游牧的生活，但农业确改变了人类文明的基本进程。人类对农业的依赖也达到了前所未有的程度。
据考古学的发现，农业的第一次诞生发生在大约公元前8500年，在一块被称为新月沃地的肥沃土地上，一个已经消逝的民族第一次“发明”了农业。通过对野生动植物的驯化，实现长期有效的提供每日所需。人类历史中所有其他的生活方式，对土地的利用效率都远远比不上农业，这或许是农业最终占据了最重要的生产方式的原因之一。自农业诞生以来，人类文明的进程也从此发生了彻底的改变，事实上，农业远远不是如本文标题所言的那样简单。从根本上说，我们今天所拥有的文明形式完全植根于我们的农业之中。到目前为止，我国的农业生产有足够的考古证据可上搠至公元前7500年左右，比新月沃地大约晚了一千年，或许将来会有新的证据出现可以将这个时间再往上推移。
水稻基因组：粳稻（Oryza sativa L. ssp. japonica）和籼稻（Oryza sativa L. ssp. indica）的基因组序列草图的论文发表在了5日的《科学》杂志上
自古以来，面对飞速增长的人口，粮食产量对于我们这个以农业立国的大国来说，从来都是不敢稍有懈怠的事情。对整个人类世界而言，也同样如此。直到今天为止，这个世界依然没有完全解决困扰人类的粮食产量和人口增长之间的矛盾，很多人仍然处于忍饥挨饿的境地。
从使用剧毒而对环境带来严重破坏的各类农药，到各种各样使土地更加贫瘠的化肥。人们为了粮食的增产，费尽心机。虽然这些方法确实起到了部分作用，但我们为此所付出的代价也异常惨重。四十年前，美国生物学家，蕾切尔·卡逊出版的《寂静的春天》一书，对此作了让人痛心的描绘。今天，人们对环保的意识日益认同。然而，如果不能有效的解决粮食产量的问题，美好的愿望就只能落空。伴随着现代生物学的发展，全世界的农学家，都想利用我们所知的生物学知识，通过改变粮食作物本性的方法，从而可以做到既能有效的提高产量又不对自然环境造成进一步破坏。
水稻作为粮食生产中一个关键组成部分，水稻增产的相关研究自然也吸引了很多科学家的目光。而我国著名农业科学家袁隆平先生无疑是其中最有分量的一位。由他所提出的三系杂交稻，于1972年取得成功，由此袁隆平先生也获得杂交水稻之父的美誉。今天在中国大地上，有一半的水稻种植面积和60％的水稻产量来源于杂交水稻，使我们彻底告别了粮票时代。
虽然今天我们已经解决了基本的温饱，但是距离人们对美好生活的希望仍然有漫长距离。如果粮食产量能够进一步增长，就意味着我们不再需要占用那么多土地资源，用以粮食生产。也就是说我们将可以拥有更多的自然风光，让山河重绿、风光秀美，实现人和自然和谐相处的基本条件。
1996年，在三系杂交稻的基础上，我国进一步提出了实现超级杂交稻的项目，将水稻亩产进一步提高到大面积平均产量800公斤。利用不断发展的生物科技，尤其是分子生物学的进展，改良传统的作物育种的模式，这个产量甚至可能提高得更多。据袁隆平先生的估计，在我国实现早稻产量1000公斤，晚稻产量1100公斤，中稻达到1500公斤，是很有可能的。
超级杂交稻项目，由两部分构成，一是直接由袁先生组织的攻关小组，预计在2005年完成800公斤的预计目标，现已实现700公斤的大面积试种产量。另一部分则由中科院等相关单位与袁先生合作进行，研究超级杂交稻的基因组。从分子水平上阐明杂交稻产量增长的原因何在，并为进一步增产奠定基础。更重要的是这可以使我们摆脱传统的依靠勤奋加运气的育种模式。
继完成1%的人类基因组测序的项目后，对超级杂交稻的DNA序列进行测定的工作，日前已经基本完成框架图，覆盖了大约92%以上的基因。发表于4月5日Science上的论文，正是对这一成果的报告。对水稻基因组的序列测定，已经加深了我们对水稻的认识，尤其是水稻基因和动物基因一些差异上的认识。在小小的水稻中，竟然含有多达46022至55615个基因，差不多是人类基因数目的两倍。并且通过序列测定，发现水稻彼此之间的差异是比较大的，大约达到1%，而人和人之间的差异通常为千分之一。这些序列差异或许会为今后的育种提供非常重要的分子标记。而我们最关心的杂交优势问题，也已经初露端倪。
当然对杂交稻的基因组测序，并不仅仅是为了解决水稻的产量问题。实际上，科学家的雄心还在于，如果我们揭开了杂交稻优势的秘密，那么通过转基因等相关技术，也可以用以提高其它相关农作物的产量。让我们共同期望这些目标能够早日达成。
Science:The Rice Genome
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