南京林業大學林木遺傳育種團隊六十年接力創新

閩水泱泱，武夷環翠。在福建省洋口國有林場杉木第4代種子園內，南京林業大學的杉木育種科研工作者正和林場職工忙著嫁接杉木。今年的這個夏天，對他們有著特別的意義。“南林和福建的杉木育種長期合作項目，于2016年完成了第三代遺傳改良，啟動了以速生、優質和抗逆為主要目標的杉木第四代遺傳改良研究。而今，我們正在建設的是我國杉木第四代育種試驗的第一個種子園，也是國際上第一個杉木第四代種子園。”南京林業大學杉木育種專家施季森說。

杉木是世界人工栽培歷史最悠久、人工栽培面積最廣的針葉用材林樹種，在我國的經濟和社會發展中一直發揮著重要作用。2019年國家第九次森林資源清查結果顯示，杉木林面積和立木蓄積均位居我國人工林樹種的第一位，以人工林20%左右的面積，提供了25%左右人工林生產的木材，為國家的木材供應安全和生態安全提供了重要支撐。

地處深山、名不見經傳的國有林場，“散養”在閩北大地、司空見慣的杉木樹種，因為一支科研團隊60余年接力不輟的奮斗，成就了一段堅守初心、科研報國的“綠色佳話”，在大山深處矗立起一座綠色的豐碑。

中國人要有自己的林木種業

20世紀50年代，一場向荒山野嶺宣戰、“綠化祖國”的戰斗打響，急需一批綜合性的國有試驗示范林場探路。1955年，經過勘測選址和多方比較，福建省林業廳最終確定將閩北地區綜合性國營林場場址選定在順昌縣洋口鎮道坪村。從此，第一代洋口林場人懷抱著“一顆紅心一雙手，自力更生樣樣有”的初心白手起家，劈草煉山、整地造林。

林場種植的主要樹種以杉木為主，這是我國南方特有的重要針葉用材樹種。沿襲林農們一直以來“有種就撒、有苗就栽”的粗放造林方式，林場職工們發現，他們滿懷激情造的林子，其中一部分長得很慢，用土話講叫“小老頭樹”。營林實踐使他們意識到，好林還得靠好種好苗！培育杉木“好種好苗”，育成速生優質豐產“好林”，成為他們最迫切的期待。

此時，圍繞新中國建設第一個五年計劃中“綠化祖國”的目標，全國迅速行動起來。林木遺傳育種教授葉培忠，作為我國林木遺傳育種學科的開創人和奠基者，也在思考著林木育種如何服務于“綠化祖國”偉大工程，服務于基層林業發展需要，組織力量開展我國南方山區廣泛栽培的杉木良種選育，建立種子園繁育良種的研究項目，便成為他團隊的首選研究目標。

種子園是以生產優良遺傳品質和播種品質種子為目的的特種人工林。歐洲早在19世紀80年代就有創建無性系種子園的記錄。在20世紀50年代的中國，還沒有一個真正現代意義上的種子園。

1954年，在參加由學校組織的福建森林調查時，葉培忠意外地發現，和其他樹木相比，這里的杉木有40%的速度生長優勢，但是當地粗放的造林模式，造成杉木林分品質低，生長緩慢。于是，他提出培養林木育種的人才隊伍，用現代遺傳學理論對杉木生長量進行遺傳改良，建立起中國人自己的杉木良種生產種子園，實現全國杉木林的速生豐產，以實際行動支援國家建設。

1959年，南京林學院（南京林業大學前身）開辦了我國第一個樹木遺傳育種學研究生班，由葉培忠任教。這一年，24歲的陳岳武考上了樹木遺傳育種研究生班，成為葉培忠的助手。師生倆查遍圖書文獻，了解我國杉木品種在各地的生長情況，了解各杉木產區的溫度、濕度、土壤等自然條件，力求充分掌握杉木選種育種的理論依據。之后，他們又遠涉湖南、江西、廣西、四川、福建等地的杉木中心產區，進行實地調查研究，取得杉木自然變異規律的第一手資料。

在一次次實地調研中，南林人務實求真的科研態度和洋口林場對科技興林的迫切需求不謀而合。1961年，一份開展杉木育種長期科研合作的協議，展開了長達一甲子之久的校地科研合作畫卷。

從1966年雙方合作建成中國第一個杉木一代無性系種子園，到在國內率先啟動杉木第四代改良，再到當下第一個杉木第四代研究型種子園在洋口林場的建立，中國進入了世界率先開展林木第四代育種的先進國家行列，創造了“世界杉木看中國，中國杉木看洋口”的林木種業發展科研奇跡。

只有“后繼有人”，才能“后繼有林”

“洋林精神”成果展示館內，顯眼位置陳列著一個飽經風霜的軍用水壺、一只發白的帆布工具包和一本字跡工整的記錄簿，這些物品被稱為洋林人的“三件寶”。而這“三件寶”，正是南京林業大學老師陳岳武的科考標配。

為了從近萬株野生杉木中遴選出優良母樹，陳岳武穿蓑衣、戴斗笠，闖入人跡罕至的原始森林里，翻山越嶺，沿著野生動物蹚出的山路前行。為了高質量授粉，他常常自己爬到一二十米高的杉樹上采集穗條。

“他雖然身材瘦小，但是動作敏捷，挑起50多公斤的穗條，走起山路來如履平地。”時隔幾十年，林場老職工李壽茂還依稀記得陳岳武當年腳踏解放鞋、身穿粗布服，手執地圖、徒手爬樹的樣子。李壽茂還記得他當年的叮囑：一定要在符合標準的樹上摘球果、選穗條；一定要做好標記。

“種莊稼不成誤一熟，種樹不當誤一世”。林業育種的周期很長，“搞林木育種科研就要用可靠的多地點、長期試驗數據說話。”陳岳武曾說。以陳岳武最早在洋口建立的一片40畝試驗林為例，200多個參試選擇材料子代，近萬株樹，連續25年的數十萬個數據的觀察和分析，才選出了25個第一代杉木優良品種，平均材積生長量提高了25%以上。

正是這種對科研執著的追求，耐得住寂寞的堅持，使得南林和福建合作的杉木育種，不斷取得新的成果。在白露坪建成了杉木優樹收集區；建成中國第一個正規的杉木初級無性系種子園；建成了第一個杉木子代測定林；建成生產性杉木育種第一代種子園，并因此獲得了1978年全國科學大會獎——陳岳武用了30年時間，消除了社會對于杉木育種的種種疑慮，堅實的實驗數據不僅證明了杉木選擇育種的必要性、有效性和可行性，而且為推動全國林木育種發展提供了里程碑式的重要借鑒。

1980年12月，林業部科技司組織80多位管理和林木育種專家代表，會聚洋口林場參加中國第一個杉木育種成果鑒定會。專家組一致通過了成果鑒定，并給出南林-福建合作的樹木育種成果“居全國領先”的評價。1982年，國家林業局正式把南林-福建合作的第一代種子園生產的25個良種列為重點推廣項目，在陳岳武的帶領下，在南方杉木栽培的十四省、區大量推廣應用。

1984年12月，罹患晚期肝癌的陳岳武硬扛著身體病痛，帶著團隊去福建安排翌年春季杉木育種計劃后，又到貴州、湖南和江西等地推廣杉木良種，元旦前夕返回。

回憶與老師并肩戰斗的最后一段日子，身為學生和助手的施季森深深為老師那種超乎常人的毅力所打動。“臘月里，或許是因為太疼了，汗水濕透了他的衣襟。”每每提及恩師，施季森總是忍不住潸然淚下。“老師緊緊抓著我的手，已說不出話來。但我知道，他放不下傾盡心血的杉木育種事業。”1985年1月，積勞成疾的陳岳武英年早逝。遵其遺愿，親人和團隊成員將他的部分骨灰安放在林場門口的小山頭上，永遠守望著這片杉木林。

從此，恩師未竟的事業，便落到了時年33歲的施季森身上。當時，施季森已經由學校派遣，準備赴英深造，但他最終選擇留在國內繼續從事杉木育種事業。

“早期，國家木材資源匱乏，提高產量為當務之急。隨著國民經濟發展，優化木材品質是大勢所趨。”從陳岳武手中接過接力棒后，施季森開始思考杉木種業的創新方向，“陳老師開創的杉木第一代遺傳改良育種，解決了杉木產量育種的難題，隨著社會需求的發展，杉木的第二代育種要攻克木材產量和品質同步改良的難題。”

施季森帶領團隊立足洋口林場，繼續探索杉木生長和木材品質性狀聯合遺傳改良的理論和方法。他幾乎是以場為家，和洋口林場技術人員與員工打成一片，不斷開展杉木育種資源挖掘和技術創新。最長的一年，連續在林場工作11個月，乃至自己小孩見到他都不認識了；還曾因帶隊進山開展育種工作，突遇山洪暴發，交通、通信中斷，被困山中30多天，靠拔地里開花的蘿卜充饑，才最終獲救。

大山深處的科研生活，清苦而多艱。但對施季森的團隊來說，這一片片郁郁蔥蔥的杉木林好像有種魔力。陳金慧、鄭仁華、邊黎明等新一代杉木育種人，肩扛林木遺傳育種的使命，在大山深處綻放青春力量。看到弟子們一個個成長起來，年已古稀的施季森倍感欣慰：“只有源源不斷‘后繼有人’，才能生生不息‘后繼有林’。”

給我一個細胞，還您一片森林

傳統良種繁育技術在我國林木種業發展中，發揮了重要作用。但許多常規技術難以繁育的重要用材樹種和珍貴樹種，終停留在“一粒種子，繁育一株苗”的低效業態。創新林木良種細胞工程繁育技術體系，發展現代林木種業，是南京林業大學林木遺傳育種團隊通過科技創新，解決林木種業發展中的“卡脖子”問題的又一重要貢獻。

1989年6月，施季森應邀前往美國奧本大學細胞科學研究中心研修生物技術。這一次的研修經歷，讓他敏銳地覺察到國外分子遺傳學的迅猛發展，或將對林木育種的研究產生深遠影響。回國后，他迅速帶領團隊開始系統分析國內外生物技術的發展趨勢，嘗試從分子遺傳學的角度，尋找更為高效的林木良種繁育新方法。

在查閱大量文獻的過程中，“植物細胞全能性知識背景和國際上有關動物的‘干細胞’發育‘命運’可調控理論給了我們啟迪和靈感。”施季森說。根據植物的細胞具有全能性理論，植物體的每個細胞不經過有性生殖階段，在適宜的人工培養條件下，都有可以發育成為一個完整的體細胞胚，再生成為一個植株的潛在能力。

對于植物細胞全能性以及體細胞發育進程可逆調控的參悟，令施季森和團隊興奮不已。他們清醒地認識到，發展林木細胞工程技術將是加速林木良種繁殖，實現工業化生產的高效途徑。在此基礎上，施季森創新性地提出了“給我一個細胞，還您一片森林”的大膽設想，并首先以雜交鵝掌楸為先導樹種開展細胞工程種苗繁育。

功夫不負有心人，經過6000多個日夜持續不斷的奮力攻關，團隊不斷總結、提高和優化工藝路線，終于取得突破性進展。

后來，團隊又陸續攻克了杉木、馬尾松、雜交松、福建柏、楓香、福建山櫻花、七葉樹等重要用材和觀賞樹種體細胞胚胎發生和植株高效再生技術體系，獲得國家授權發明ZL20多項。通過多年在多個企業的小試、中試完善，形成了成熟的林木良種細胞工程繁育工廠化生產技術體系，與傳統的種子繁育相比，繁育效率提高了近100倍。

南林和福建合作60多年，杉木多世代遺傳改良和細胞工程技術良種高效繁育技術等方面的研究成果，不僅獲得了國家科技進步一等獎1項，國家科技進步二等獎2項；省部級科技進步一等獎2項，而且也直接推動了我國林木現代種業的發展，為企業和林農帶來實實在在的收益。

如今在洋口林場的杉木良種繁育中心，3000多平方米的無菌培養室內，擺滿了6萬瓶的瓶苗，生機勃勃的幼苗帶來無限希望。在南京林業大學林木遺傳育種團隊的技術指導下，2009年，洋口林場建成了全國最大的杉木組培苗研發生產基地，目前已研發出具有林場自有知識產權優良無性系組培品種14個，其中，“洋020”“洋061”兩個無性系獲得國家林木良種認定，為在全國杉木產區推廣應用奠定了基礎。

杉木遺傳改良科研，終極目標是良種推廣與產業化應用，讓越來越多的林農，成為良種造林的受益者，走出一條“社會得綠、林農得利”的道路。

43歲的吳錦紅是順昌縣仁壽鎮桂溪村村民。2006年，吳家的50多畝林地急需種苗造林。經人推薦，吳錦紅從洋口林場購得近萬株杉木良種苗。如今，自家的杉木已長到十七八米高，比周邊的杉木高出七八米，每畝蓄積量相差近3立方米。按照當前木材市場行情，吳家的杉木林每畝能多賣兩三千元。

??60多年來，經過四代遺傳改良，洋口林場累計為社會提供杉木良種4.9萬公斤、提供杉木優質種苗60多億株，在福建、廣東、江西、湖南、重慶等15個省區廣泛種植，累計推廣造林面積3000多萬畝，增加森林蓄積量約1.5億立方米。截至目前，這顆由校地雙方緊密合作結下的科技“碩果”已經釋放出超千億元的經濟價值，生態價值更是不可估量。

“當前，加快民族種業振興是國家的重大需求，遺傳育種仍然大有可為。”施季森認為。如今，南京林業大學新一代的杉木育種學術骨干，正在圍繞杉木育種和種業創新目標，與洋口林場等國家和省部級良種基地，開展廣泛的協同攻關。他們將繼續在這片“種子園”里辛勤耕耘，讓綠蔭永葆勃勃生機。