李振聲 -國家最高科學技術獎得主

李振聲

李振聲,1931年2月25日出生山東淄博。1951年畢業于山東農學院。

國家最高科學技術獎得主,中國科學院院士、第三世界科學院院士,著名小麥遺傳育種學家,中國小麥遠緣雜交育種奠基人,有"當代後稷"和"中國小麥遠緣雜交之父"之稱。

曾任中國科學院副院長,中國科協副主席,全國政協第八屆、第九屆常委。1991年入選中科院院士(學部委員,生命科學和醫學學部)。全國勞動模範,國家級有突出貢獻專家。

1990年入選第三世界科學院院士,1991年入選中科院院士。

現任中國科學院遺傳與發育生物學研究所植物細胞與染色體工程國家重點實驗室學術委員會名譽主任、研究員,山東農業大學教授。

  • 中文名
    李振聲
  • 別名
    李永源
  • 出生地
    山東淄博
  • 出生日期
    1931年2月25日
  • 職業
    小麥遺傳育種專家
  • 畢業院校
    山東農業大學
  • 個人作品
    《小麥遠緣雜交研究》
  • 個人榮譽
    第三世界科學院和中科院院士

人物經歷

1951年畢業于山東農學院(現山東農業大學)農學系。

小麥·研究小麥·研究

1951-1956年 中國科學院遺傳研究所,研究實習員

1956-1965年 中國科學院西北農業生物研究所(後改名為西北生物土壤研究所)助理研究員,農業研究室副主任

1965-1987年 中國科學院西北植物研究所,助理研究員、研究員,遺傳研究室主任、副所長、所長

1983-1987年 中國科學院西安分院院長、陝西省科學院院長

1987-1992年 中國科學院副院長、遺傳研究所所長、研究員

1991-2001年 中國科學技術協會副主席

1993-2003年中國人民政治協商會議全國委員會常委(第8屆、第九屆)

1992年至現在 中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員

2007年08月15日,李振聲院士做客騰訊網,向網友講述了他的人生經歷

研究內容

為使小麥獲得草的抗病基因進行的遠緣雜交實驗。

1.藍粒小麥研究系統的建立及其套用

肖像肖像

經過20多年的努力,初步建立了藍粒小麥研究系統。利用這一系統,除可進行染色體工程工具育種外,還可利用藍粒與其他性狀連鎖的關系尋找小麥重要農藝性狀的分子標記並進一步進行基因定位與克隆。利用DNA分子熒光原位雜交技術,建立了藍粒代換系的染色體標準核型,將控製藍色胚乳糊粉層基因定位于外源染色體長臂上距離著絲點0.71-0.80的區域內。進一步利用多色熒光原位雜交,鑒定出一系列的藍粒小麥易位系,涉及小麥7個部分同源群。藍粒小麥研究系統的建立為初步定位小麥重要農藝性狀奠定基礎,並為利用藍粒標記創造小麥異代換系提供了新的工具材料和方法。該項研究得到國家自然科學基金項目資助。

2.小麥高效利用土壤營養元素研究
我國多數土壤缺磷少氮,但大量使用氮、磷肥可導致環境污染、和資源浪費。該研究的目標是通過篩選鑒定氮、磷高效小麥種質資源,分析其高效利用氮、磷養分的生理機製和遺傳基礎,發掘氮、磷高效基因資源,以培育氮、磷高效小麥新品種,達到"少投入、多產出、保護環境、持續發展"的目標。該項研究得到國家自然科學基金和國家重大基礎研究項目的資助。

3. 小麥高效利用光能研究
該研究旨在提高小麥個體和群體光合效率,最佳化光合產物分配以提高收獲指數。在提高小麥個體光合效率方面,重點研究小麥抗光氧化的生理和遺傳基礎。在提高小麥群體光合速率方面,主要研究株型結構的最佳化及其遺傳控製。在光合產物最佳化分配方面,主要研究莖稈結構對光合產物轉運的影響與遺傳改良。通過將以上研究結果套用于小麥育種實踐而進一步提高小麥產量。本研究得到國家自然科學基金資助。

4.高產優質小麥新品種選育、示範與推廣

在前述研究的基礎上,綜合利用傳統育種和現代分子聚合育種技術,培育出可高效利用土壤養分和日光能的優質高產小麥新品種。育成了具有高光效特徵的高產小麥新品種小偃81,該品種于2005年9月通過河北省審定,2006年通過河南省認定,已在河北、河南等地推廣。

參考資料

牧草和小麥的婚配

1956年,回響國家支援大西北的號召,李振聲放棄北京優越的工作和生活條件,背起行李,從中國科學院北京遺傳選種實驗館奔赴西部一個名不見經傳的小鎮--陝西楊陵(現為楊凌區),在陝西省中國科學院西北植物研究所(現並入西北農林科技大學)所開始了小麥育種的研究。從此,李振聲開始了在大西北31年的科研生涯。

中科院常務副院長白春禮親切看望李振聲院士中科院常務副院長白春禮親切看望李振聲院士

這一年,我國經歷了歷史上最嚴重的小麥條銹病大流行。這種被稱為"小麥癌症"的流行性病害,具有發生區域廣、流行頻率高、危害損失重的特點,會造成小麥產量的巨大損失,甚至絕收。

當時隻有25歲的李振聲憂心忡忡。他決定從事小麥改良研究,為農民培育出優良抗病的小麥。李振聲說:"病菌變異的速度快,據25個國家統計條銹病平均5.5年就能產生一個新的生理小種,而小麥育種的速度慢,8年才能育成一個小麥新品種。想研究出優良抗病的小麥,是一個世界性難題。"李振聲通過多年對牧草的研究,發現長穗偃麥草等具有非常好的抗病性。于是,他萌發了通過牧草與小麥雜交把草的抗病基因轉移給小麥的想法。

中央國家機關工委組織部部長吳漢聖親切看望中央國家機關工委組織部部長吳漢聖親切看望

事實上,我們今天吃到的小麥,就是最原始的一粒小麥先後和擬斯卑爾脫山羊草、粗山羊草,經過兩次天然雜交和長期的自然選擇及人工選擇進化來的。一粒小麥與擬斯卑爾脫山羊草發生天然雜交後形成了二粒小麥,產量提高了;二粒小麥與粗山羊草發生天然雜交後形成了普通小麥,不僅產量提高了而且品質有了根本的改善。但隨之而來的問題是,小麥經過數千年的人工選擇和栽培,如同溫室裏的花朵,抗病的基因逐漸喪失。

通過對小麥歷史的研究,李振聲更加堅定了這一想法。李振聲的想法就好比為牧草和小麥進行特殊的"婚配",讓小麥的後代獲得草的抗病基因。"好比為小麥找一個牧草丈夫,因為是遠緣,就像馬和驢雜交的後代騾子沒有生育能力,所以讓小麥的後代獲得草的抗病基因,難度非常大。"在採訪中,李振聲仿佛在給記者上一堂科普課。

中國科協常務副主席、農業部部長親切看望中國科協常務副主席、農業部部長親切看望

李振聲提出的通過遠緣雜交將草的抗病基因轉移給小麥、選育持久性抗病小麥品種的構想,得到了植物學家和植物病理學家的支持。為解決小麥條銹病這一世界性的難題,李振聲另闢蹊徑,對遠緣雜交開始進行深入研究和探索。

經過20年的努力,他帶領課題組克服了小麥遠緣雜交不親和、雜種後代不育、瘋狂分離等困難,將偃麥草的抗病和抗逆基因轉移到小麥當中,育成小偃麥八倍體,異附加系,異代換系,易位系和小偃4號、5號、6號、54號、81號等小偃系列小麥新品種,其中僅小偃6號就累計推廣1.5億畝,增產糧食40億公斤。小偃系統衍生良種70多個,累計推廣面積大概在3億畝以上,增產小麥超過了75億公斤。

科技部副部長陳小婭親切看望李振聲院士科技部副部長陳小婭親切看望李振聲院士

由于小偃麥的抗病性強、產量高、品質好,在黃淮流域冬麥區廣泛種植,于是農村流傳開了這樣一句民謠:"要吃面,種小偃。"李振聲則笑言:"我們今天能吃到發面饅頭和面包,應該謝謝大自然,也要謝謝給小麥提供優良基因的小草。"

提出了在黃淮海地區進行中低產田治理的建議。

化解糧食危機

1985年至1987年我國糧食產量出現了下降,而同期人口累計卻是很大 幅度的成長。面對當時的困難,在中國科學院全力支持下,李振聲帶領中科院農業專家組通過3個月的調查研究,提出了在黃淮海地區進行中低產田治理的建議。在時任中國科學院院長周光召的大力支持下,帶領本院25個研究所的400名科技人員投入冀、魯、豫、皖4省的農業主戰場,與地方政府聯合,與兄弟單位合作,開展了大規模中低產田治理工作。

領導看望領導看望

山東片的工作是以禹城試驗區為重點展開的,禹城試驗區包括14萬畝鹽鹼地治理和北丘窪、沙河窪、辛店窪的治理,總稱為"一片三窪"。1987年11月李振聲考察禹城試驗區後,認為"一片三窪"代表黃淮海平原主要低產類型,創造的經驗特別寶貴。1988年2月26日至29日,中國科學院和山東省德州地區聯合舉行"科學技術與生產見面會",李振聲在會上作動員講話。中國科學院24個研究所和4個職能局在會上介紹了251項技術成果,同13個縣(市)領導、鄉鎮幹部和農民專業戶600多人交流和對接,對全院和山東省雙方起到了發動作用。在李振聲倡導下,3月8日,時任山東省委副書記的陸懋曾、副省長馬忠臣和李振聲一起,參加在禹城辛店窪的農業開發萬人勞動大會戰,下午由省和院聯合主持召集參加會戰的地、縣兩級一把手負責人會議,做了進一步部署。會後參加山東片工作的24個研究所的300多名科技人員,從8個方面將工作全面展開。

中科院在黃淮海平原圍繞治理中低產田和發展農業生產的聯合攻關, 在短短幾年內取得顯著成效。在工作的重點地區也是原來的重災低產區的魯西北、豫北、皖北和河北滄州的8個地市,1993年糧食總產凈增56億公斤,增34.6%;年平均增5.81%,而黃淮海平原全區平均年增是3.83%,全國同期年平均隻增1.28%。中科院的示範基地和成果推廣不但在8個地市產生了巨大經濟效益,而且為全國農業綜合開發的全面展開起到了引路和帶動作用,為結束上世紀80年代後期農業徘徊、使90年代前期快速發展,以至到1998年全國糧食上到5000億公斤的台階,提供了重要的技術支持和豐富的技術經驗。

出席活動照出席活動照

"黃淮海戰役"不僅為促進我國糧食增產發揮了帶動作用,而且在科學院成為廣為傳頌的"黃淮海精神",其實質就是科技人員艱苦奮鬥的獻身精神,協作攻關的團隊精神,深入實際的務實精神,持之以恆的科學精神。中國政府在解決貧困人口溫飽方面已經取得巨大成果,不再需要聯合國的援助。

"中國人能養活自己"

2005年4月,李振聲在博鰲論壇上又有一個發言,廣受世人關註。原來,在1994年,美國農業和環境問題專家萊斯特·布朗在《世界觀察》上撰文提出了"誰來養活中國"的問題。他的結論是:中國到2030年,若人均糧食消費水準按400公斤計,進口糧食將達到3.78億噸。而世界糧食出口總量不過2億多噸。到那時,不僅中國養活不了中國,世界也不能養活中國。

李振聲在博鰲論壇上說:"我們對比的結果是,布朗的推論不正確,不符合中國實際!第一,人口成長速度比他預計的慢了1/3,布朗預計後40年人口年平均成長1200萬,而2003年我國人口實際成長隻有761萬;第二,人均耕地減少的速度不像布朗預計的那樣嚴重,因為通過遙感測定我國耕地面積比原來公布的傳統數位多出了36.9%;第三,我國糧食15年合計進出口基本持平,凈進口量隻有879.4億斤,相當于總消費量的0.6%,微不足道!"

站在演講台上,李振聲信心百倍地告訴世界:"中國人能養活自己!現在如此,將來我們相信憑著中國正確的政策和科技與經濟的發展,也必然能夠自己養活自己!"台下隨即響起雷鳴般的掌聲。

當李振聲從海南帶著成功、激動的心情飛回北京的時候,他在機場看到的是臂戴黑紗的女兒--相濡以沫了幾十年的老伴,就在他參加博鰲論壇的當天去世了。但是李振聲說:"糧食生產是國民經濟永恆的主題,這個思想任何時候都不能變。中國的農民是很講實惠的。要讓他們嘗到甜頭,他們才會安心種糧。 國家政策的穩定支持是最重要的。我做了我力所能及的事情,老伴會理解的!"

頒獎照片頒獎照片

這一年年底,聯合國世界糧食計畫署在北京正式宣布了停止對華糧食援助的期限,理由是:中國政府在解決貧困人口溫飽方面已經取得巨大成果,不再需要聯合國的援助了。鐵的事實證明我們中國人不但能養活自己,而且完全是自己養活自己,這是中國的無上驕傲。

在生物技術上想想辦法,提高作物對土壤中本身含有的磷的吸收利用效率。

省肥料的糧食

上個世紀80年代以前,我國的施肥量與糧食產量是同步成長的;80年代以後,施肥量還在成長,可是糧食產量卻沒有增加。這樣不僅浪費資源,化肥流失到江河湖泊中去還污染環境,引起水體"富營養化"。

當時北京郊區的農民有句順口溜,說農業生產"一靠政府,二靠天,三靠美國的磷二胺"。我國的磷礦主要在西南地區,儲量少、品位低,所以我們的很多磷肥都要靠進口。李振聲開始琢磨:我國的磷礦資源再有100年就開採完了,我又不是開礦的,有什麽辦法能給國家節省點磷礦資源呢?能不能在生物技術上想想辦法,提高作物對土壤中本身含有的磷的吸收利用效率。這樣不僅可以利用資源,還節省了化肥,保護了環境。

于是,李振聲開始了艱苦卓絕的探索。他在北京市昌平建立了一個育種基地。基地剛建起來的時候,沒有食堂、沒有衛生間、沒有圍牆,連路都不通。李振聲就帶個飯盒,在田裏一呆就是一天。為了找到能夠高效吸收利用土壤中磷的小麥種質資源,他耐心地對種在花盆中的數千份種質進行篩選。

功夫不負有心人,李振聲最後發現了一批"磷高效"和"氮高效"的小麥種質資源,並研究揭示了其生理機製與遺傳基礎。在此基礎上培育出來的小麥新品種--小偃54能高效吸收土壤中的磷,被列入農業部跨越計畫,在河南、陝西等省累計推廣700萬畝。隨後,他又通過多學科交叉與合作,開展了提高小麥個體和群體的光合效率以及光合作用產物的最佳化分配研究,解決了過去長期存在的優質和高產之間的矛盾。這項成果不僅節約了國家資源,還減少了化肥對環境的污染。

上個世紀90年代初,李振聲就提出了走資源節約型高產農業道路的可持續農業發展觀。他所秉持的"少投入、多產出、保護環境、持續發展"的小麥育種新方向已經成為育種界的共識,並成為農業973項目研究的重要指導原則。

經過自己的刻苦努力,李振聲取得了一系列科研上的成績。李振聲對農業科技事業的執著追求從未動搖過,即使在"文革"中也沒有間斷過。他曾經擔任了中國科學院西安分院院長、陝西省科學院院長等職務。上世紀80年代初,上級組織曾考慮讓他擔任陝西省副省長一職。為了他摯愛的科技事業,毅然放棄了這樣的機會。後來,陝西省人大常委會常務副主任魏明海專程到他家中去看他,李振聲也表示:"做研究更能發揮我的作用。"即使後來到京任中國科學院副院長一職,也從來沒有中斷過業務研究工作,直到今天還擔任著植物細胞與染色體工程國家重點實驗室的學術委員會名譽主任、研究員。

主要成就

研究成果

育成小偃麥8倍體、異附加系、異代換系和異位系等雜種新類型;將偃麥草的耐旱、耐幹熱風、抗多種小麥病害的優良基因轉移到小麥中,育成了小偃麥新品種四、五、六號,小偃六號到1988年累計推廣面積5400萬畝,增產小麥32億斤;建立了小麥染色體工程育種新體系,利用偃麥草藍色胚乳基因作為遺傳標記性狀,首次創製藍粒單體小麥系統,解決了小麥利用過程中長期存在的"單價染色體漂移"和"染色體數目鑒定工作量過大"兩個難題;育成自花結實的缺體小麥,並利用其缺體小麥開創了快速選育小麥異代換系的新方法-缺體回交法,為小麥染色體工程育種奠定了基礎。

李振聲 院士李振聲 院士

獲獎記錄

榮譽稱號

1979年 國務院授予全國勞動模範稱號

1982年 陝西省政府授予陝西省勞動模範稱號

1990年 被選為第三世界科學院院士

1991年 被選為中國科學院院士

學術職務

第四、五屆中國遺傳學會理事長

第五、六屆中國作物學會副理事長

第一屆國際植物染色體工程學術會議地方組委會主席

第八屆國際小麥遺傳學術會議地方組委會 主席

第十八屆國際遺傳學大會組委會 副主席

參考資料

發表論文

1.Yang Xinghong, Chen Xiaoying, Ge Qiaoying, Li Bin, Tong Yiping,Li Zhensheng, Kuang Tingyun, and Lu Congming (2007). Characterization of photosynthesis of flag leaves in a wheat hybrid and its parents grown under field conditions. Journal of Plant Physiology,164: 318-326.

2.Zhang Xueyong, Tong Yiping, You Guangxia, Hao Chenyang, Ge Hongmei, Wang Lanfen Li Bin, Dong Yushen andLi Zhensheng(2007). Hitchhiking Effect Mapping: A new approach for discovering agronomic important genes. Agricultural Sciences in China, 6: 255-264.

3.Zheng Qi, Li Bin, Mu Sumei, Zhou Hanping,Li Zhensheng(2006). Physical mapping of the blue-grained gene(s) fromThinopyrum ponticumby GISH and FISH in a set of translocation lines with different seed colors in wheat. Genome, 49: 1109-1114.

4.An Diaoguo, Su Junying, Liu Quanyou, Zhu Yongguan, Tong Yiping, Li Junming, Jing Ruilian, Li Bin, andLi Zhensheng(2006). Mapping QTLs for nitrogen uptake in relation to the early growth of wheat (Triticum aestivumL.). Plant and Soil, 284: 73-84.

5.Su Junying, Xiao Yanmei, Li Ming, Liu Quanyou, Li Bin, Tong Yiping, Jia Jizeng andLi Zhensheng(2006). Mapping QTLs for phosphorus-deficiency tolerance at wheat seedling stage. Plant and Soil, 281: 25-36.

6.Yang Xinghong, Chen Xiaoying, Ge Qiaoying, Li Bin, Tong Yiping, Zhang Aimin,Li Zhensheng, Kuang Tingyun, Lu Congming (2006).Tolerance of photosynthesis to photoinhibition, high temperature and drought stress in flag leaves of wheat: a comparison between a hybridization line and its parents grown under field conditions. Plant Science, 171: 389-397.

7.WangJian, ZhuJinmao, LinQinqin, LiXiaojuan, TengNianjun,LiZhensheng, LiBin, ZhangAimin and LinJinxing (2006). Influence of

stem structural features and cell wall components on the bending strength of wheat (Triticum aestivumL.) stems. Chinese Science Bulletin,51: 679-685.

8.Tong Yiping, Zhou JingJiang,Li Zhenshengand Anthony J. Miller (2005). A two-component high-affinity nitrate uptake system in barley.Plant Journal, 41: 442-450.

9.Zhao Xueqiang, Li Yujing, Liu Jianzhong, Li Bin, Liu Quanyou, Tong Yiping, Li Jiyun, andLi Zhensheng(2004). Isolation and Expression analysis of a high-affinity nitrate transporter, TaNRT2.3, from roots of wheat. Acta Botanica Sinica, 46: 347-354

10.Zhang Jijun,Ying Jia, Chang Shenghe, Li Bin,Li Zhensheng(2003). Cloning and Expression Analysis of Violaxanthin De-Epoxidase (VDE) cDNA in Wheat. Acta Botanica Sinica. 45: 981-985.

11.Davies TGE, Ying Jia, Xu Qi,Li Zhensheng, Li Jiyun and Gordon-Weeks R (2002). Expression analysis of putative high-affinity phosphate transporters in Chinese winter wheats. Plant Cell and Environment, 25: 1325-1340.

12.Tang Shunxue,Li Zhensheng, Jia Xu, Larkin PJ (2000). Genomic in situ hybridization (GISH) analyses ofThinopyrum intermedium, its partial amphiploid Zhong5, and disease-resistant derivatives in wheat. Theoretical and Applied Genetics, 100: 344-352.

參考資料

社會任職

1951--1956年 中國科學院遺傳選種實驗館,研究實習員

1956--1965年 中國科學院西北農業生物研究所(後改名為西北生物土壤究所)助理研究員,農業研究室副主任

1965--1987年 中國科學院西北植物研究所,助理研究員、研究員,遺傳究室主任、副所長、所長

1983--1987年 中國科學院西安分院院長、陝西省科學院院長

1987--1992年 中國科學院副院長、遺傳研究所所長、研究員

1991--2001年 中國科學技術協會副主席

1993--2003年 中國人民政治協商會議全國委員會常委(第八屆、第九屆)

1992年至現在 中國科學院遺傳與發育生物學研究所 植物細胞與染色體工程國家重點實驗室學術委員會主任、研究員

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