耕耘麦田六十载 育得英才满天下

杨天章,男,1936年1月生,陕西渭南人,中共党员,我国著名小麦遗传育种专家、农业教育家,西北农林科技大学教授,曾任西北农业大学小麦遗传育种研究所所长。

一、求学农门 结缘遗传

杨天章1952年毕业于渭南瑞泉中学,被选送至西北农学院附设高职(后改为陕西省武功农业学校)学习,1955年毕业后考入西北农学院,1959年毕业于农学系并留校任教。1962年,他在兰州大学参加由复旦大学谈家桢教授主讲的遗传学培训班,系统接受了现代遗传学的启蒙与训练,自此与遗传学结下毕生之缘。

二、受命攻坚 勇闯"三系"难关

20 世纪 70 年代,国内外大量研究证实杂种小麦可实现粮食大幅度增产,国内随即掀起小麦杂种优势利用研究热潮。受著名小麦育种专家赵洪璋院士委派,杨天章、宋哲民赴全国各地开展调研。调研发现,创制杂种小麦种子的核心瓶颈在于技术手段:科研人员虽耗费大量人力物力在大田筛选不育材料,但除引进的 T 型雄性不育系之外,得到的大多是核不育变异株,这类材料要么缺少保持系,要么缺少恢复系,完全无法投入生产利用。经过严谨的科学分析与论证,二人提出,必须从理论与实践层面破解不育系等 “三系” 选育难题,再筛选强优势杂交组合、攻克制种关键技术,才具备推广应用的可能,而这是一项难度高、周期长的科研 “硬骨头”。

在试验田观察小麦

目标确立之后,1971 年,在陕西省农业厅资助下,杨天章怀揣献身国家粮食生产的理想抱负,在科研资料匮乏、实践经验不足的条件下,于特殊的时代环境中艰难开启杂种小麦相关研究。1976 年,十年动乱结束,他终于得以全身心投入科研工作。同年,世界知名小麦遗传学家、小麦胞质不育最早发现者 —— 日本学者木原均到访学校,后续向学校寄送数份异源细胞质小麦材料。杨天章如获至宝,立刻开展加速转育工作;此后,他加入北京农业大学蔡旭教授牵头的全国杂种小麦协作研究项目。

三、放眼看世界 负笈求真知

1979 年元月中美建交,同年 5 月,时任西北农学院副教授的杨天章随中国农业代表团出访美国,先后考察美国加州大学、贝尔茨维尔农业科研中心等多所高校与科研机构,还赴法国、日本开展调研。对比研究后他深刻意识到:我国小麦常规育种水平与美国不相上下,但杂种小麦研究领域存在明显差距;想要追赶国际前沿,既要虚心借鉴国外先进经验,更要积累完备的基础种质材料。1980 年 10 月至 1981 年 5 月,他参加农业部在华南农学院举办的英语出国培训班;1981 年,受农业部派遣,杨天章赴美国北达科他州立大学进修,师从知名小麦细胞质遗传专家 S.S. 曼安(Maan)教授与杂种小麦选育专家庐肯(Lucken)教授。

他深知海外进修机会来之不易,即便英语尚不流利,依旧全身心投入学习科研,把日程安排得十分紧凑,心中只有一个信念:依托国外先进设备平台,早日学成归国、报效祖国。两年半的进修时光里,他的细胞遗传学理论功底与实验操作能力得到大幅提升。在参与小麦核质关系与杂种优势的合作研究中取得多项重要进展:完成 1 个小麦显性不育基因的染色体臂定位,发现Ae. ovata胞质小麦存在核质杂种优势,同时启动多类新型雄性不育系的转育工作。

学成归国前夕,曼安教授将自己创制的 20 余种异质小麦及配套研究材料全部赠予他;加之木原均、常胁恒一郎两位日本专家馈赠的种质资源,以及从著名小麦遗传学家西尔斯(Sears)教授处征集获得的中国春单体、缺体、端体、重双端体系列材料,杨天章几乎带回当时全球主要的异质小麦种质,为西北农业大学开展细胞遗传、核质关系、杂种小麦相关研究筑牢关键物质基础。

四、归国兴教 双肩挑重担

1984 年,杨天章结束海外进修回国。面对国内科技人才断层、青黄不接的现状,他毅然同时扛起教学、科研两副重担。他先后为本科生讲授《普通遗传学》《作物育种学》,为研究生开设《细胞遗传学》《作物育种专题》等多门课程。在教学实践中,他对教学内容、授课方法、实验实训、课堂研讨等环节开展系列改革,着重培育学生独立思考、动手实操的能力,教学成效突出,深受广大学生爱戴。为尽快缩小国内与国际研究水平的差距,他牵头筹建农学系细胞遗传实验室,从细胞、分子层面开展小麦遗传规律、雄性不育机理相关研究。为推进实验室建设,他频繁往返北京、西安,多方争取科研经费、采购仪器设备、培训科研人员,终日奔波忙碌。

1985 至 1991 年间,杨天章教研总工作量高达 10552 学时,远超岗位规定指标。从国家、省级各类科研项目的方案设计、试验操作,到学术论文撰写,他凡事亲力亲为。面对旁人 “太过拼命” 的评价,他只是淡然说道:“我们这一代人已经被耽误了 20 年,唯有加倍努力,才能把失去的时间抢回来。”

五、厚积薄发 硕果满枝

早年,杨天章曾参与棉花、大豆遗传育种研究,培育出关中夏播早熟大豆品种 “牛毛黄”。自 20 世纪 60 年代后期起,他深耕小麦细胞遗传与杂种优势利用研究领域,先后主持或参与 10 余项国家级、省部级科研任务,包含国家 “六五” 至 “九五” 小麦杂种优势利用攻关项目、国家攀登计划 “粮棉油雄性不育杂种优势基础研究”子课题、国家自然科学基金项目 “VE161 小麦不育系促进部分同源染色体配对研究”“全国小麦 K、V 型雄性不育系开发利用研究”,以及联合国开发计划署(UNDP)援华项目 “加强小麦育种和良种繁育能力” 等,全部高质量完成既定研究任务。

在实验室显微镜观察小麦染色体

凭借扎实的专业积淀与对科研事业的执着坚守,他不断实现科研突破:育成多类型小麦雄性不育系及其恢复系,完成 “三系” 配套,为杂种小麦选育开辟全新路径;筛选、研制多种适用于杂交制种的化学杀雄剂(CHA);建立杂种小麦高产繁育、制种配套技术;选育一批优良杂种小麦亲本与强优势杂交组合;从群体、细胞、分子多维度系统阐释小麦核质关系、不育机理与杂种优势,厘清小麦产量杂种优势同产量三要素优势配合力、不育系与线粒体 DNA 之间的关联;发现并鉴定能够促进部分同源染色体配对的 VE161 小麦,为小麦外源基因导入提供新型工具;发现并定位世界上第 21 个小麦显性矮秆基因 Rht21。

其中,我国自主创制的小麦 K、V、A 型不育系,具备恢复源广、恢复度高、种子饱满不皱缩、发芽率高等突出优势。该成果获评 1988 年度全国十大科技成就,1989 年斩获陕西省科技进步一等奖,研究水平达到国际先进。杨天章累计在国内外学术期刊发表论文 60 余篇,代表作包括《小麦新型不育系的研究与利用》《VE161 小麦的外源染色体鉴定》《Chromosomal arm location of a new dominant dwarfing gene Rht21 in wheat》《两种小麦细胞质雄性不育体系 mtDNA 的 RAPD 分析》《小麦产量与产量因素配合力的关系》等,多篇成果蕴含新发现、新见解;主编、参编《中国小麦学》《杂种小麦研究》《中国小麦育种研究进展》《凤岗向晖》《小麦遗传与杂优利用研究》等专著、译著共计 10 部,还翻译出版木原均著作《小麦研究的回顾与展望》、希腊育种家法苏拉斯著作《作物育种的蜂房设计》。

此外,他牵头建成西北农业大学农学系细胞遗传实验室,创办小麦遗传育种研究所;作为首席专家申报并推动获批西北农业大学作物遗传育种博士点;编写普通遗传学、细胞遗传学、作物育种学及配套实验指导书多部教材;累计培养研究生 20 余人,绝大多数成长为教学科研一线骨干力量。

六、开放协作 奖掖后学

杨天章教授多次指出,培育一份遗传纯合的异质小麦至少需要 10 年时间,如果缺少前人研究积淀,尤其是国际交流合作带来的育种资源,自己很难在短时间取得系列成果。他由衷感念赵洪璋院士、李正德教授等前辈的提携,也始终铭记木原均、常胁恒一郎、曼安、西尔斯等国际知名专家给予的支持帮助。

1994 年与北京农业大学黄铁诚教授观察小麦化杀效果

数十年间,依托和多国同行建立起的学术联系,借助 1979 年出访美、法、日,19811984 年赴美进修,1993 年作为小麦育种代表团副团长执行 UNDP 项目出访美国、墨西哥、加拿大等契机,他为国内引进大批小麦遗传育种资源:涵盖数十份异质小麦、不育系、恢复系、细胞质材料,多套小麦单体、不育单体、缺体、缺四体、端体、重双端体材料以及优良品种资源。为破解杂种小麦规模化制种难题,他从孟山都公司引进性能优良的化学杂交剂 MON21200(商品名 Genesis),田间应用效果良好。他多次邀约海外专家赴杨凌讲学交流,组织师生广泛开展国际科研协作。执行 UNDP 项目期间,他先后推荐选派 10 余名中青年科研教学人员赴美国、日本、澳大利亚、加拿大、英国、墨西哥等国访学深造,这批人员归国之后,陆续成长为小麦遗传育种领域的中坚力量。

同时,他积极投身学术组织与期刊编审工作,历任中国遗传学会第四、五届理事,中国农学会遗传资源学会理事,陕西省遗传学会副理事长,陕西省农学会理事,西安市科技咨询委员会委员,陕西省科协第三、四届委员会委员,政协杨陵区第四、五届委员会委员;兼任《作物学报》《西北农业大学学报》《西北植物学报》《麦类作物学报》编委,国家自然科学基金委员会生命科学部农学学科评委,农业部高等农业院校教材指导委员会作物学科组委员等,为我国农业学术体系建设贡献力量。

七、淡泊名利 风范长存

丰硕的科研教学成果为杨天章赢得诸多荣誉:先后获评陕西省优秀科技工作者、农业部国家有突出贡献中青年专家、陕西省劳动模范,1991 年起享受国务院政府特殊津贴,多次获评先进工作者;他带领的教研室、实验室、科研课题组也多次获得学校及上级部门表彰。

但更令人敬佩的,是他淡泊名利的崇高品格。1995 年,临近退休的杨天章为申报西北农业大学作物遗传育种博士点殚精竭虑,整理申报材料、撰写申报文书。1996 年博士点获批,作为首席申报专家,他本是顺理成章的博士生导师人选。但为扶持青年人才快速成长、担当重任,他主动按规定办理退休,婉拒博导聘任;除继续完成在研国家自然科学基金项目外,将其余全部课题交由青年教师与助手接续开展。1998 年正式退休之后,他依旧发挥余热,持续为相关科研单位、小麦育种课题组提供技术咨询,主持整理编撰《凤岗回眸》《小麦遗传与杂优利用研究》,回顾梳理自己在西北农林科技大学的求学、科研岁月。

杨天章拥有和睦美满的家庭。老伴肖培霞是一位贤良朴实的家庭主妇,有着七十年党龄,独自承担全部家务与子女抚育重任,悉心照料他的生活起居,让他能够毫无后顾之忧地全身心投入事业。即便手头主要工作已经完成,本可安享晚年、含饴弄孙,年过九旬的他只要有机会,仍会到实验室、试验田里看一看。他坦言,自己对小麦遗传育种事业怀有难以割舍的感情,如同农民眷恋脚下的土地。

治学严谨、诲人不倦,实事求是、精益求精;生活艰苦朴素,工作勤勉实干,为人谦虚审慎、淡泊名利,具备协同攻坚的团队精神。杨天章教授将毕生心血奉献给我国农业科研与教育事业,教书育人、成果丰硕、桃李满门,恪守党员初心,其高尚品格与治学风范,将持续激励一代代后学砥砺前行。