7月25日3点左右，中国空间站问天实验舱与天和核心舱组合体成功对接。问天实验舱带上天的“太空快递”中，有中国农科院专门培育的一个矮秆水稻品种——“小薇”。
▲图/央视新闻画面截图
“小薇”上天，可不是为了让航天员抽身干农活种水稻。作为培育团队牵头人，中国科学院院士、中国农科院作物科学研究所所长钱前告诉《财经国家周刊》，“小薇”身形矮小，是开展遗传育种研究和实现室内水稻工厂化生产的理想种质，能够满足未来育种需求。
“小薇”来头不小，它是利用现代生物育种技术进行水稻种质资源创新的重要成果。钱前告诉记者，在当前全球粮食安全挑战下，核心种源的改良创新和生物育种技术的发展事关国家粮食安全。
“小薇”团队的十年一剑
7月25日开始的太空之旅，对“小薇”来说并不是首次。早在2016年9月15日，它就和另一种植物拟南芥一起，搭乘天宫二号空间实验室进入太空，探索太空植物培养的可行性。
钱前介绍，“小薇”是团队经过十余年攻关，以粳稻“日本晴”通过EMS(一种烷化剂)诱变和遗传突变筛选获得的一个超矮秆水稻品种。
据介绍，“小薇”系列除株高显著降低外，籽粒大小均无显著性变化，做到了“个子小、籽不小”，兼具了株型和生物量小、空间利用率高等优势，可以在实验室内进行大规模种植和筛选，可实现在植物工厂中选育比“小薇”生物量更大、产量更高的新品种，为未来都市农业、植物工厂提供了重要种质资源。
“利用‘小薇’通过回交育种，我们还获得了两个新品种‘小薇籼’和‘小薇黄’，丰富了‘小薇’的遗传多样性。”钱前说，“小薇籼”的选育完成了以小薇为基础的籼粳配套，“小薇黄”的选育则拓宽了景观稻范围。
“小薇”上天为我国育种技术和种业发展带来了更多可能性。钱前表示，除了依托航天技术，我国农业育种还利用现代分子生物学手段，取得了一系列突破。
“特别是水稻功能基因组研究，挖掘了一批水稻重要农艺性状的基因，包括产量、品质、抗性等，为水稻分子育种提供基因资源与选择标记。”钱前说。
比如，应用分子标记辅助选择定向改良水稻品质、抗性以及重金属低积累等重要农艺性状;应用基因编辑等技术，定向改良水稻育性、香味、抗病等。
再比如，依靠全基因组选择技术，通过对参照群体的表型与基因型的分析，在候选群体利用全基因组选择模型模拟分析，筛选出基因型与表型关联度极高的优异单株或株系。
钱前说，这些现代育种技术的应用，极大提高了我国水稻育种的效率，缩短了育种周期，为选育聚合多个优良性状、基因的突破性水稻新种质提供了强有力的技术支撑。
水稻育种领先地位
水稻是我国第一大口粮作物，当前我国水稻年种植面积稳定在3000万公顷以上，2021年平均亩产474公斤，处于全球单产水平第一梯队。
我国水稻产业取得的一系列丰硕成果，与我国水稻育种的先进性密切相关。从事水稻育种工作几十年的钱前认为，我国水稻育种方面的科研优势，主要体现在三个方面：首先是种质及基因资源，其次是育种基础研究，还有就是育种技术。
我国的水稻育种技术经历了矮化育种、杂种优势利用和超级稻培育三次飞跃，其间伴随矮化育种、三系杂交稻培育、二系杂交稻培育、亚种间杂种优势利用、理想株型育种和绿色超级稻培育等6个重要历程，在国际上首次实现了可固定杂种优势的水稻无融合生殖育种技术，建立了从分子模块到设计型品种的现代生物技术育种创新体系。
▲中科院院士钱前。图/央视《开讲啦》
钱前也提到，虽然在基础理论研究以及水稻育种水平上，我国已处于国际领先水平，但也存在一些亟待解决的问题。
比如，我国水稻产量增速有所放缓;化肥、农药使用率持续增长;持久、广谱的抗性基因匮乏，一些病害存在“老病新发”态势;与农业智能化、机械化配套的优良品种及耕作技术较为缺乏;基因编辑、智能设计育种、机械化装备等新兴交叉领域的原始创新能力还存在不足。
在钱前看来，未来水稻领域的研究将逐步进入新的“科技无人区”，需要更多敢想、敢干、敢创新的科技工作者在理论创新、理论与生产有机融合、产业再升级等领域不断探索，以继续保持领跑优势，进而实现农业科技价值的持续输出。
提高品质是主要方向
传统水稻育种技术为我国水稻稳产高产、口粮自给自足打下了坚实基础。钱前认为，我国人口众多，可耕地资源有限，要想养活14亿多人口，首先要保证口粮的绝对安全，所以很长一段时间，育种目标以高产为主。
在他看来，当下我国已解决了高产问题，未来水稻育种的主攻方向及目标，是在保证粮食安全的基础上，因地制宜开展优质稻、轻简栽培和绿色高抗品种的培育。
“长期研究证明，优质和高产在某种程度上存在一定的负相关性，如何在稳产的基础上不断提高品质，是未来一段时间的一个主要育种方向。”钱前认为，需要利用现代生物学技术深入研究优质和高产的关系，在二者之间寻找最佳平衡，建立成熟的理论体系是未来育种水平不断提高的内在驱动力。
近年来，我国优质稻育种水平不断提升，以五常大米为代表的优质米，在品质方面已经可媲美日本越光，但我国优质米育种在综合评价、品牌构建、品种稳定性等方面也存在提升空间。
“我国南北方差异大，人们对优质稻的评价标准不同。例如，南方人认为黏度稍低的大米品质好，而北方人认为口感软糯的大米才优质。”钱前认为，我国的优质稻需求是多样的。
在他看来，要培养满足国民品质需求的优质稻，一要利用好水稻种质资源，特别是国家库存资源，千方百计发掘优质种源为育种所用;二是深入研究优质稻形成的遗传规律，克隆具有重要利用价值的优异等位变异，用于优质稻品种选育;三是加强优质稻品种分类审定和优质大米产品的保护，保障优质稻育种者和种粮农民权益。
除了技术本身的完善，钱前认为，在全球市场竞争层面，需要不断加强我国优质米品牌建设。
“我国稻米产业在全球话语权不够，主要原因是我国稻米基本用于本国消费，尚无余力参与全球粮食竞争。”钱前对《财经国家周刊》表示，在内销为主的同时，我国优质米在产权保护领域尚存不足，在品牌建设、产品质量稳定性等方面仍需努力。
“我们要鼓励和支持具有工匠精神的育种家和基础研究人员持之以恒地开展相关研究。久久为功，真正使我国稻米产业，不论在产量、品质还是在科技领域都能独领风骚。”钱前说。
