杂交水稻如何确保大国粮食安全！
随着人类社会越来越发达，国家安全的范围也越来越广泛。不单纯是军事安全，边界不受侵犯是国家安全。在当代，经济安全、能源安全、生物安全、水资源安全甚至信息安全都已经是国家安全的重要组成部分，而其中粮食安全可以说是其中的最大基础之一；对大国来说尤其如此。因为人类的全部历史，几乎就是一部与战争与各种灾害的斗争史。古今中外，上万年来，凡是粮食安全出了问题造成的损失，绝不亚于世界大战。很多人没有意识到，超级大国之所以是超级大国，其耕地面积大，粮食产量整体剩余和储备多，也是超级大国可以号令不少所谓“盟友”的一张隐形王牌。因为不论在西欧还是东亚，有不少的超级大国所谓的盟友，在二战后的接近80年，其内部的口粮是从来不能自给自足的。比如东亚的两个人均3万美元以上，人口都超过5000万的较大经济体。
二战后任何一个的粮食自给率常年都不到75%，也就是必须每年都进口数量相当庞大的口粮。这其中不少就直接采购自超级大国，以及超级大国长期控制下的澳加等国土大国。可以说这本身就是一根隐形的绳索，只是被全球正常的经济循环所掩盖。不过一旦这根绳索变成绳套，恐怕对全球的大多数中小经济体，没有几个不怕的！因此作为领土和人口大国，要想在激烈的大国竞争中长期立于不败之地。粮食安全，特别是口粮安全是必须时刻掌握在自己的手里定海神针。日常用于饲料的作物品种可以大规模的进口；但是指望口粮长期进口是绝对不现实的。即使想大量进口，全球也没有那么大的富裕产能。所以基本口粮的饭碗必须永远直接掌握。当今世界，水稻、小麦和玉米是产量最大的三大人类主口粮。但是大部分中等以上富裕的国家，日常口粮消耗最大的还是水稻和小麦。玉米只有部分国家习惯当口粮，富裕国家则大多用于饲料生产。
这样一来，全球主要水稻和小麦的产量是否稳定，就是事关全球粮食安全的大问题。由于全球到目前为止，大部分条件比较好的可能地已经充分开发了数千到数百年。剩下的都是难以开发的荒漠、雨林和苔原带。在粮食生产区总面积很难再大幅度提高，甚至部分大国的人均可耕地还不断减少的情况下，水稻和小麦的单位面积产量就有极大的战略意义。要提高产量，必须从水源、肥料、热量、光照和品种方面努力。光照和热量主要靠天；水源和肥料主要靠人工。在这些条件都做到极致后，全球水稻的平均亩产量仍然徘徊在300公斤左右。东亚和东南亚劳动力投入密集的稻米产区，亩产量可以平均达到400公斤。而亚非拉条件比较差的水稻产区平均亩产才200多公斤，因此全球平均亩产长期在300公斤徘徊。在其他条件已经很难再提高的情况下，良种的作用就非常巨大了。
这里就必须要简单说明，杂交水稻的亩产量为何超凡脱俗。杂交水稻的亩产一起步就表现出在500公斤以上。到目前试验田单季可以高达1000公斤以上，也就是亩产过吨。而推广大范围种植后的亩产也可以高达800公斤以上。如果是热带和亚热带双季种植，则亩产可以高达1500公斤以上！对比平常的亚洲高产区的平均亩产高出了3到4倍！对亚非拉地产区的亩产可以提高6到7倍！在全球土地总量不增反降的情况下，2倍的亩产就有世界级意义，何况是3到7倍的实际增产效应！可以说有了杂交水稻技术，新兴大国在未来数百年甚至上千年，都基本不再用担心口粮安全再出大的问题。这不仅是在造福当代，也是有利于子孙后代的大事情。那么杂交水稻为何有这么大的优势？简单地说，地球生物的多样性是生命长期竞争带来的自然优势。生物多样性又可以细分为生物种类的多样性和生物基因的多样性。
生物基因的多样性，在人类和动植物身上表现出来的规律是基本相同的。因为人类本身也是地球生物的一种。现代人类已经从法律上尽量避免近亲繁殖。就是明白了近亲繁殖的危害性很大。后代容易出现过多的残障和身体缺陷。内在原因就是基因的重复和反多样性造成。比如过去有报道。某群人长期在一个严重封闭的山沟内生存繁衍了数百年。到1960年代有干部首次进去调查，山沟里的老人还问外面是乾隆多少年了？这样一群人长期封闭繁衍，后果就是所有的人都是亲戚套亲戚。结果造成山谷内部的所有人身体素质都普遍较弱，大量遗传性缺陷出现。全山沟数千人，居然挑不出一个身体素质合格的年轻兵员。直到后来打破封闭环境对外通婚才得到改善。国外也有类似的例子，比如冰岛这个国家，长期孤立在大西洋上，全冰岛到目前一共才30多万人。结果就是冰岛男女谈恋爱前，都要相互查好几代的家谱，确保两人的血缘足够远才可以。因此冰岛有官方机构专门管理全国每个公民的家谱，当做一个非常严肃的事情。
这说明在某个区域人类总量有限或者圈子过于封闭的情况下，基因的多样性受到限制，对后代都是非常不利的。世界上确实存在少数长期封闭的桃花源，但是对生活在里面的人群来说绝对不是什么好事情。而中华古人很早就知道用姓氏区分各自的母系和父系，早早地尽量避免近亲繁殖。对比直到最近100多年才普遍有姓氏的国家，不知道领先了多少倍。既然人本身都如此，那么人类种植的作物、饲养的牲畜，也是不能长期封闭，过于近亲繁殖。比如长期近亲繁殖的兔子或者山羊，体型会逐步缩小，各种生理缺陷也会越来越多。长期不换种子的作物，也会产量下降，病害增多。而杂交水稻，就是通过复杂的人工干预，让这类水稻的遗传多样性人为的增加。水稻是一种自花授粉繁殖的植物。也就是水稻的基因有天然的封闭性。除非人工干预，否则几乎所有的品种的水稻，都会尽量避免外来基因的插入。
而水稻还有一个特点，就在部分品种或者原始的野生稻中，有一种非常罕见的个体叫做雄性不育株。产生的概率只有万分之几。乍看这个名称，以为这种特殊水稻苗是“雄性的”；其实正好相反，这种水稻恰恰是绝对“雌性的”。其实这是瀚海狼山（匈奴狼山）为了方便说明杂交水稻的原理而进行的一些通俗化说明，实际情况比这个要复杂的多。这里只帮助理解，不必每句话都追求绝对准确。因为正常水稻几乎都是雌雄同体，同花授粉，习惯了自己和自己谈恋爱；而特殊的野生稻雄性不育株，其实就是没有花粉或者花粉无效，但是它的雌性器官却是正常的。也就是这种水稻苗是绝对“母性”的，是万中无一的水稻中的“仙女”。其必须接受其他正常水稻的花粉才能结出果实。而接受其他水稻品种的花粉，就等于打破了绝大部分水稻不和其他品种交换基因的天然壁垒。而野生水稻本身的基因，就比人类选育多年的常规水稻品种的基因丰富。因此这种罕见的雄性不育株的第一代后代，其天然基因就相当强大。合成蛋白质、淀粉也其他营养物质的能力就更强。
外在表现就是产量大而且抗各种病害的能力都更强。那么是不是随便找株野生稻，就可以繁殖杂交水稻了呢？问题绝没有这么简单。因为野生水稻本来就很罕见，必须全国各地甚至全球去搜索。偶然性找到后，再在某片野生水稻中找到合适的不育株，更是大海捞针。再一步，即使找到了不育株，也不是每一棵不育株都适合用来杂交繁殖。必须和其他正常的水稻品种去逐一试验配对，优中选优才有最后的成功。到这里还没完。杂交稻意味着优质种子只能用一代。因此必须不断的人工选种。假设优质不育株的基因是BB，这是第一代母系野生稻不育株；用来配对的正常优良品种的父辈是AA，当然也可以选用CC，DD，EE，FF等品种。野生的母系BB是无法直接繁殖后代的。而正常品种的AA的后代还是AA，CC的后代还是CC。而经过AA对BB的授粉，会得到一个叫AB的优良杂交品种。把AB当种子种下去，单季过吨的，就是AB种植后的产量。
但是AB的收获物是原则上不能继续用来再做大批量种子的。因为AB再自花授粉后，根据染色体的天然排列组合规律，会得到4个下代品种。这就是AB、AA、BB和BA。这里面，只有四分之一的第3代AB是继续高产量的杂交株；另外的AA是正常产量株；BA基本是无效品种；而最后四分之一的BB株干脆就不繁殖，只开花不结果。最终的亩产会不增反降。由此可见，杂交水稻的品种培育和改良，必须长期地持续进行。如果没有神农尝百草的执着和持续几十年的大量精心劳动投入，是绝不能实现单季亩产过吨的奇迹。最后一个问题，杂交水稻任何母系和父系的生物植株来源，都是自然界天然存在的品种，包括特殊的野生稻，是地球生物正常进化数亿年来自然选择的结果。因此其生物本质的安全性是有绝对保证的。对于直接入口，会转化为人类身体组成部分的口粮作物。还是天然筛选的杂交稻的安全性更有保障！
