部编版高一必修上册语文4.1.《喜看稻菽千重浪——记首届国家最高科技奖获得者袁隆平》同步练习

金秋时节，稻谷飘香。从我国东北到西南，从华北和黄淮海地区到长江中下游地区，秋粮收获一派繁忙景象。面对丰收的景象，人们  ①  。在这丰收的喜悦背后，离不开在粮食领域长期默默耕耘的功勋模范。“杂交水稻之父”袁隆平就是其中的杰出代表之一。

袁隆平把论文写在祖国大地上 ， 为端牢、端稳中国饭碗作出了重要贡献。他一生致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广，  ②   ， 创造性地发明了“三系法”籼型杂交水稻，成功研究出“两系法”杂交水稻，创建了超级杂交稻技术体系。为解决中国粮食问题，几十年来，袁隆平领衔的科研队伍接连攻破难题，超级稻亩产700公斤、800公斤、1000公斤、1100公斤……世界纪录一次次被刷新。

袁隆平生前常说起两个梦，一个是禾下乘凉梦，另一个是杂交水稻覆盖全球梦。如今，袁隆平终于  ③  ：我国稻谷生产量世界第一，2021年达2.128亿吨，杂交水稻种植面积超过一半，累计种植面积超过6亿公顷；从越南的湄公河畔、印尼的苏门答腊岛，到巴基斯坦的印度河平原……杂交水稻已被推广到数十个国家或地区，海外种植面积超过700多万公顷。

近日，一批珍贵的水稻种子随“神舟十四号”3位航天员一起回家，引起了关注。这是人类首次在太空收获稻种——经过空间站里 120天的培育生长，中国在国家层面上首次完成太空水稻“从种子到种子”的全生命周期培育。

如今，在探索太空的过程中，食物等生存必备物资补给都依赖从地球上运输，  ①  。一位美国科学家曾透露，把1磅(约0.45千克)食品送上国际空间站需要花费约1万美元。未来，人类如果想探索更遥远的深空，  ②  。在太空农场里我们可以种植粮食和蔬菜，这样不仅能减少食物补给压力，还能帮助回收废水、制造氧气、净化空气。

此次实验中，我们不仅完成了水稻的全生命周期培育，  ③   ， 收获了再生稻种子。再生稻又称稻孙子，是种一次收获两回的水稻。该技术可以大大增加单位体积中的水稻产量，为空间作物的高效生产提供了新的思路和实验证据。也就是说，中国人不仅在太空种出了水稻，还开辟出高产太空稻的技术路线。难怪海外网友评论说，中华民族有种田的天赋，甚至将我们在中国空间站种植水稻称为“神农血脉觉醒”。

杂交是提高作物产量的实用技术。在孟德尔阐述了遗传学原理之后，人类认识到把作物的优秀基因通过杂交组合在一起，就可以获得更为优秀的后代。道理虽然简单，但很多作物并非那么配合。

水稻是种特别的植物，它们的雌蕊和雄蕊是同时成熟的，一旦开花，所有的雌蕊都会被自家的雄蕊产生的花粉占领。根本轮不到外来的花粉送上去授粉，这在很大程度上阻止了杂交的个体出现。这个难题同样困扰着杂交水稻之父——袁隆平先生。

怎样才能高效地制造出杂交水稻的种子呢？可能有朋友会说，直接把一些水稻花的雄蕊去掉，用其他花朵给它们授粉不就好了。如果你看过水稻开花，就会发现这个做法是不可行的，每个稻穗都有几百个雄蕊，要把它们挑拣干净，简直是不可能完成的任务，水稻育种也就进入了“死胡同”。

就在大家埋头寻找剔除水稻雄蕊的方法的时候，袁隆平先生想到了另一条道路——去寻找那些雄蕊本来就不发育的水稻个体。功夫不负有心人，袁隆平先生在稻田中找到了6株。天然的雄蕊不发育的水稻植株，在接受了正常水稻花粉之后，这些雄性不育的水稻结出了稻穗，并且它们的后代里面也有雄蕊不发育的个体。1966年，这个发现被发表在中国科技领域核心期刊《科学通报》上，但是当时这个发现并没有引起大家的注意。

1968年，袁隆平先生的试验受到了阻挠，初露曙光的杂交水稻之路陷入了黑暗。但是，袁隆平先生并没有就此放弃，而是继续开展研究。大家想要更高更壮的水稻，可是，杂交的结果并不是很理想。于是，社会上出现了“杂交无用论”。袁隆平先生的工作再次陷入了泥沼之中。

为什么杂交后的水稻没有优势呢？主要是因为这些栽培的雄性不育水稻同其他水稻的关系太亲近了。就像人类近亲结婚，有很大的可能会生下有缺陷的后代一样，这些关系亲近的水稻一样不会有什么太好的结果。

不过，故事并没有这样结束。在海南发现的一棵雄性不育的野生稻，拯救了杂交水稻事业。在引入这棵名叫“野败”的水稻个体之后，整个杂交水稻的道路被打通了。1976年，全国推广杂交水稻208万亩，增产幅度普遍在20%以上。中国的粮食产量达到了划时代的高度。1977年，袁隆平将之前的实践经验总结整理，发表了《杂交水稻培育的实践和理论》与《杂交水稻制种与高产的关键技术》两篇重要论文。中国的杂交水稻成为世界农业史上一个重要的里程碑。

到今天，杂交育种技术已经被广泛应用于水稻育种工作中。

不过，自然界存在的优秀基因毕竟是有限的，而育种筛选需要花费大量的时间，况且在天然植物中并不存在抗除草剂和高效抗虫害的基因。要想极大增加产量，还需要进行有目的的基因编辑。这件看起来只有在人类社会会发生的事，其实在100万年前，大自然就已经在红薯身上操作过了。在15世纪末，哥伦布带着一帮打算去亚洲找胡椒的兄弟误打误撞来到美洲。他们惊异地发现，这里的人不种小麦和大麦，他们的很多食物居然是从土里刨出来的。对于吃这些东西，欧洲殖民者是抵触的，因为小麦和大麦都是向着天空生长的，但是红薯则深深地埋藏在土壤之中。不过，很快，欧洲殖民者的高贵信念就屈服给了肚子，红薯提供的能量实在是太强大了，同样的土地种红薯，能够养活更多的人。

再加上红薯能提供人体必需的维生素C和胡萝卜素，简直就是天造地设的好食物。如今的红薯更是朝着高甜度、好口感的方向发展。这么好的食物却备受质疑：很多朋友都觉得红薯这么软糯甘甜，这么能养活人，特别是还有紫薯这个异类，这都因为红薯是转基因作物。

还真说对了，红薯就是转基因作物，而且在100万年前就已经操作完成了。对，这事并不是我们人类干的，而是大自然的安排。其实，最初红薯的祖先的根并不粗壮，更像我们今天看到的沙参和桔梗。然而，就在100万年前，有一个红薯生病了。它的身体被一种叫根癌农杆菌的细菌入侵了，不甘心的红薯并没有屈服，它顽强地挺过了疾病。就好像孙悟空在太上老君的炼丹炉里获得了火眼金睛一样，红薯在这场大病中获得了“膀大腰圆”的基因。

根癌农杆菌是遗传实验室中最常用的工具，在这种细菌的体内有一种叫质粒的特殊DNA，质粒更像是基因搬运工，它们能把一些基因“扛”在自己身上，送到被感染的生物基因之上。而在100万年前，质粒就把赤霉素基因强塞给了红薯，正是这个基因的加入，让细瘦的红薯拥有了“发福体质”，被培育成了人类不可或缺的食物。

其实，人类也有被转基因的可能。如果不幸患上艾滋病，那就要经历转基因的过程。因为艾滋病病毒并不是完整的生命体，它们自己不能完成后代生产，必须借助人类的细胞来干这件事。更好玩的是，要完成后代生产这件大事，就必须把自己的基因先整到人类细胞的DNA之中，然后等生产出足够多的病毒复制品的时候，就会把人体细胞搞破裂，然后再去感染其他细胞。然而，有些人体细胞会幸存下来，也就拥有了病毒的DNA，这也是艾滋病病毒可以在人体中潜伏很多年的原因。

人类之所以对艾滋病病毒没办法，还有一个重要原因是这些病毒太不靠谱了，经常复制出错。因为复制出错，病毒就改变了长相，我们的免疫系统刚刚记住“强盗的样子”，结果人家就易容了。这也是艾滋病疫苗难以研发成功的关键原因。

人类以为自己掌握了自己的命运，掌控了对抗自然的法则，其实不过是自然界的小学生而已。我们今天运用的转基因技术，竟然与大自然在100万年前所做的如出一辙。

(摘编自史军《植物塑造的人类史》)