钱前：站在农田上仰望星空

走遍乡村田野，俯察品类之盛，登上万里高空，仰观宇宙之大。在科学家的世界里，农业不只是土地和田野，也有诗和远方，也有星辰大海的梦想。

40年中，从南方的田野中走出，在无尽的山海间寻找一粒种子，在无垠的太空中种下一棵禾苗，中国科学院院士、中国农业科学院作物科学研究所研究员钱前觉得，他还是当初那个刚刚毕业，对农田和育种充满好奇的学生，“做水稻的这些年，让我明白吃苦的过程其实是人不断对抗自己，超越自己的过程，能吃苦才能做到更好的自律，人，越是自律，未来的发展空间才会越大。”他说。

2023年12月21日，在清华大学附属小学，由北京市科协主办、北京科学中心、新京报社承办的“院士专家讲科学”活动中，钱前院士为年轻的学子们带来了一堂关于农业与梦想的科学课。钱前告诉学生们，农业是人类生存之本，不仅要立足大地，为人们的幸福生活耕耘，也要仰望宇宙，为未来的星海征途做准备。

在乡间田野寻找野生稻

1962年，钱前出生于安徽安庆，少年时曾对遗传育种产生兴趣，1979年考入南开大学生物系遗传专业，1983年毕业后，报考中国农科院作科所小麦育种专家的研究生未果，于是进入中国水稻研究所工作，成为水稻育种的一名年轻科研人员，踏入育种领域。从那时起，每年带着种子南下北上，参加南繁育种，冬天在海南三亚，夏天在浙江杭州，在40多摄氏度的高温下做杂交、做调查工作，40年未改其志。

1989年，钱前获日本北海道大学遗传育种专业硕士学位，1995年获中国农业科学院研究生院遗传育种专业博士学位。此后，钱前长期从事作物种质资源研究，尤其是水稻种质资源发掘创新、重要农艺性状解析与分子育种等，研究成果先后获得国家自然科学一等奖、二等奖，国家科技进步二等奖等奖项。

研究水稻，一半在实验室，一半在田间，对钱前来说，还要在乡间田野寻找野生稻，在野生稻中发掘那些优异的基因和性状，把它们利用到育种中。

传统的杂交选育，需要人工在田间寻找那些表现优异的植株，再加以培育和选择，在众人都选择更加强壮的植株时，钱前常常反其道而行之，选择那些看似“瘦弱”的植株，有人和他开玩笑，说人家都去研究又高又壮的水稻，他怎么净挑这些奇形怪状的稻子？但钱前认为，基因是不会说假话的，它们的不同，决定了水稻的高、矮、胖、瘦，甚至是口感和品质。换句话说，一个品种高产或低产、口感好与坏、分蘖多与少，是由其内部基因序列的差异和表达调控的变化决定的。只有通过水稻性状、甚至是极端性状了解这些基因功能和作用方式，才能预测它们对水稻农艺性状的影响，进而培育最佳生长状态的水稻新品种。

育成更多更好的水稻

随着现代生物技术的发展，科学家们对基因的了解越来越深入，育种也变得越来越精准，这给钱前的研究带来了更大的便利。在众多的野生稻中，钱前和团队利用基因鉴定等技术，获得了水稻中的明星“小薇”以及它的姊妹材料，这是一种只有20厘米左右高的超矮秆水稻，适合工厂化生产，也适合未来的太空农场。2016年9月15日，“小薇”搭乘天宫二号空间实验室进入太空，探索太空植物培养的可行性。2023年7月25日，“小薇”再一次搭乘“问天”太空舱，一起在太空中，探索太空种植水稻的可能性。

从微观的基因，到宏观的宇宙，钱前的水稻研究无所不至。如今，他又开始循着时间的脚步，探索那些藏在历史中的农耕智慧。

就在2023年11月，钱前倡议建立了全国梯田科技联盟，致力于保护和开发传统梯田。梯田是传统时代农耕智慧的结晶，人们在高山上建成梯田，利用自然的流水，在梯田中种植水稻，千年不绝，至今犹在。钱前觉得，这些人们千百年建成的良田，不应该被淹没在历史中，而是需要以科技的力量，帮助梯田和梯田上耕作的人们，转型为现代农业，让古老的梯田重新发挥作用。

这可能正是钱前的科研之路，从微观到宏观，从空间到时间，但他做的事情，却只有一件，那就是发掘和利用水稻资源，育成更多更好的水稻。“科学总是在进步的，人对科学的认知也是没有止境的。科研人员唯有日复一日、不畏艰苦地把一件事做到极致，才能在自己的领域有所收获。”他说。

对话

科学生涯 从充满好奇开始

新京报：你是什么时候开始对科学感兴趣的？有没有什么特别的事情触动你，让你决心以后做一名科学家？

钱前：我是恢复高考后的第三届大学生，我对科学的兴趣始于我年少时的好奇心，抱着这份好奇心，我考入了南开大学生物系，开始接触生命科学，觉得这是一个非常有趣但又充满未知的领域。彼时，中国农科院作科所的科学家鲍文奎先生，在小黑麦育种中，已经取得重要突破，他育成的小黑麦品种，不仅产量高，在耐寒性、耐贫瘠、耐旱、耐荫、抗病等各种抗性方面，也都明显优于普通小麦。那时候我知道了他的故事，就立志报考鲍先生的研究生，从事优异种质资源的发掘与创制。但很遗憾，我并未考取，据说鲍先生倾向于挑选农学专业的学生，认为有农学功底更能吃苦。考研的失利让我明白，想做农业研究，能吃苦是第一位的。

新京报：但你还是走上了育种的道路，是什么样的契机让你坚持走这条路？

钱前：对育种的兴趣是在我开始接触农业科学时逐渐培养起来的。1983年，我从南开大学毕业，接触到了育种工作，彼时恰逢中国水稻所刚刚建立，到南开大学招人，怀着对农业研究的坚持，我选择去了中国水稻所工作。也就是在中国水稻研究所，我才真正开始明白“做农业要能吃苦”到底是什么意思。为了做好育种工作，我在学中做，做中学，冬天到海南，夏天回杭州，一年当两年用，40多摄氏度的太阳下做杂交、做调查工作，低头一身汗，抬腿两脚泥，这是水稻人的常态。

水稻田里 40年不变的初心

新京报：育种是一件很艰苦的工作，你在之前并没有下过地，怎么坚持下来的？

钱前：兴趣可能是最大的动力之一，到了水稻所以后，做小麦是不可能的了，但我感兴趣的方向从未改变，几十年来，我是一条道走到黑，把全部的精力和心血都投入到优异种质资源的创制与育种利用上。为了把这一件事做好，我东渡日本，北上首都，在水稻田里一待就是40多年。其实任何事情都一样，想做成就需要坚持，唯有日复一日、不畏艰苦地把一件事做到极致，才能在自己的领域有所收获。

新京报：做科研会遇到瓶颈吗？怎么突破的？

钱前：科技创新的道路，肯定会遇到瓶颈、难题。科研瓶颈期，看似困扰，实则契机。在我们追求科学真理的道路上，瓶颈期是常见的现象。这反而成为我们深入思考、超越自我的黄金期和转折期。要度过瓶颈期，我们必须认识到，个人的认知是有限的。因此，做科研一定要多交流、多讨论、多学习，掌握前沿动态，不能闭门造车。通过与同行交流，我们可以拓宽视野，发现自己的不足，同时也能从他人的经验中汲取智慧。人生不是百米冲刺而是漫长的马拉松，如何在顺境下泰然而处，抵得住诱惑，如何在逆境中不败雄心，扛得住压力，这些都需要有高尚的品格、稳固的三观、明辨是非的能力，才能走稳、走好人生路。

走进田野 感受土地的宽广

新京报：还记得第一次下地吗？当时是什么情况？

钱前：农业科学是实践科学，光坐在实验室是做不好农业科研的，肯定要下地的。我第一次下地是在我大学期间的实习中。那时，我被派往南开大学试验农场，温室外面就是农田，我也参与田间的农作物管理和观察工作。我记得当我第一次踏入农田时，感受到了土地的宽广和生命的活力。我看到了农作物在阳光下生长的奇迹，这给我留下了深刻的印象。

新京报：你认为做农业科研，最重要的是什么？

钱前：在田间做科研的确是辛苦的，中华五千年，老祖宗给我们留下了许多宝贵财富，其中我最推崇吃苦耐劳，谦虚谨慎，勤学奋进。一个人想要走得高，走得远，不仅要有丰富的学识，更重要的是有高尚的品德。做水稻的这些年，让我明白，吃苦的过程其实是人不断对抗自己，超越自己的过程，能吃苦才能做到更好的自律，人，越是自律，未来的发展空间才会越大。

新京报：对年轻的科研工作者，有什么想说的话吗？

钱前：1996年，我博士后出站。回来头两年没有科研经费——没钱搞研究对每个年轻的科研人员都是大问题，不过我还算幸运的。日本国际农业研究中心和中国合作改良中国的水稻品质，每年派一个专家常驻中国水稻所，我们这边需要有人主持这个项目，所里选择了我，可能是因为我会日语。每年大概有100万人民币的经费。假如没这笔钱，我的科研起步很难。你要想独立做一些东西、搞原创的东西，可能真是得三十几岁的时候就要独当一面，如果掣肘太多就很难做到。所以我现在带的团队，我会告诉他们，你要真有好的想法，该怎么做就怎么做。

国之重器 种子是农业未来

新京报：你是国家作物种质库的负责人，许多人都对这个被称为“种子银行”的地方充满兴趣，能否介绍一下？

钱前：种子是农业的芯片，没有好的种子，粮食安全就无法保障，我们也不会吃到好吃的水果蔬菜。我国有全球容量最大的作物种质库，就在北京，可以容纳150万份种质资源。为什么说种质资源而不说种子呢？种质资源是指携带植物遗传物质的资源，种子是其中的一种表现形式，还有的是花粉、茎尖等。我国的国家作物种质库中，目前保存着53万多份种质资源，大部分是种子形态，还有一部分是花粉、茎尖等，还有DNA保存的。53万多份种质资源中，有很多地方品种，有些在外面已经找不到了，消失了，只有种质库中有保存。

新京报：这些种质资源是如何利用的？

钱前：这些收藏起来的种子，其实有很多性状并不太好，不符合现代农业生产的需求，或者产量比较低，或者某种抗性不高，所以慢慢消失了。可以说它们是“差生代表队”，但实际上，所谓的差生，只是环境不同，比如一种低纤维的水稻，不抗倒伏，容易断，但如果养鱼，就是非常好的材料。所以，种质资源其实是不分“好”和“坏”的，那些生产中不再使用的品种，可能藏着某些特别优秀的基因，可以说它们其实算是“偏科生”，科学家们通过育种的手段，把这些优异的基因导入栽培的品种中，就能获得非常好的新品种。如果没有这些，育种就没有材料，没有基础，所以说种子是农业的芯片，种质资源是育种的芯片，我们今天把14亿人的饭碗端在我们自己手上，都是从种质资源开始的。

新京报：老品种可以直接再一次利用吗？

钱前：也可以的，有些老品种，本身有非常好的品质，只是因为产量比较低，所以慢慢不种了。但随着生活水平的提升，人们对品种、口感的要求越来越高，许多老品种也重新有了用武之地。举例来说，有一种叫“遮放贡米”的地方品种，产于云南省芒市遮放镇，当地名为“毫目细”，在历史上长期作为贡米生产。随着社会的发展，遮放贡米消失于田间，前些年，当地申请将保存的种子取出，重新繁育种植，遮放贡米也得以再次出现在世人面前，如今在当地，这种消失而又复现的贡米，每斤可以卖到数百元，每年产值超过4亿元。再如，不少人说“现在的西红柿没有小时候好吃了”。现在，科学家在种质库中可以找到不同味道的种质资源，培育不同品种的西红柿，让人们可以寻回自己儿时的独家记忆。

赶赴山海 去寻找一粒种子

新京报：你长期从事水稻种质资源发掘和利用工作，是不是要经常到处去寻找野生稻资源？有没有记忆比较深刻的故事？

钱前：作为水稻研究者，确实有机会看到野生稻资源。我第一次看到野生稻圃是在江西东乡，这里是中国最北的野生稻保存地，现在已经成为野生稻原生境保护点。我还记得当时的兴奋，因为野生稻品种具有抗逆性和丰富的遗传资源，每一株野生稻都可能蕴藏着宝贵的基因资源，对于改良栽培稻具有重要的意义。

新京报：在野生稻中，你有没有发掘出让你觉得特别惊艳的基因或者材料？又是怎么利用它们的？

钱前：野生稻是水稻种质资源天然的基因库，在长期的自然选择压力下，积累了诸多优良性状决定基因，为新基因发掘和种质创新提供了新机遇。通过开展规模化的种质资源精准鉴定，创造有利性状表达的环境条件，高效发掘资源中蕴藏的控制多年生、抗病虫等重要农艺性状基因，明确这些基因的育种利用价值，从而加快育种利用和遗传改良进程，全面提升我国种业科技竞争实力，为实现种业振兴提供有效支撑。我们在广西野生稻里发掘到耐冷性特别强的品种，这个基因对解决作物的耐冷问题具有重要意义。我们打算进一步研究和利用这些基因和材料，将其转移到栽培稻中，提高水稻的耐冷性和产量。

在海南岛 建设野生稻家园

新京报：这些搜集来的野生稻也会保存在种质库中吗？

钱前：从上世纪中叶开始，我国科学家就有意搜寻和收集野生稻，我国是水稻原产国，从海南到广西，从广东到江西，野生稻资源十分丰富。钱前介绍，我国在广西、广东和云南，分别建有野生稻种质圃，同时在国家种质资源库中，还以种子的形式保存着10万份水稻资源。我们的种质库是一个大系统，国家作物种质库是一个长期库，每年也会给科研单位提供各种种质资源，但它的主要功能是长期保存和鉴定。除长期库外，我们还有15个国家级中期库，建在全国各地，主要功能是分发利用，还有种质圃，专门保存那些需要活体保存的种质资源。2023年，我国建成了世界上最大的野生稻种质圃，在海南三亚，可以容纳4万份野生稻种质资源，全球22种野生稻，在这里都可以找到。

新京报：野生稻有怎样的作用？为什么要活体保存？

钱前：在人类长期的驯化和选育中，栽培水稻的遗传基因会出现明显的同质化。表面上看，它们的产量更高，甚至品质也更好，但长远看，它们实际上缺乏应对风险的能力。而野生稻长期生活在自然界，有很多特殊的本领，比如普通野生稻，它是匍匐的，结实也不多，而且还有落粒的问题，但它的抗病性非常强。后来，科学家们从普通野生稻中找回了一个抗病基因，重新导入到栽培水稻中。最典型的例子还是杂交水稻的突破，1970年，袁隆平和他的团队，在海南三亚找到了一株雄性不育的野生稻，踏出了杂交水稻最重要的一步。再比如，多年从事水稻育种的云南大学教授胡凤益，利用一种来自非洲的野生稻，育成了多年生水稻新品种，这种水稻种一年，可以收四到五年，就像韭菜一样，割了一茬，又长起来一茬。而多年生水稻利用的野生稻，就保存在海南的野生稻种质资源圃中。

诗和远方 农业也有星海梦

新京报：你的新品种“小薇”登上太空，这是一次和普通航天育种不同的试验，能介绍一下这个试验吗？

钱前：“小薇”是我培育的尝试在太空中种植的新种质。我相信，农业的未来不仅仅局限于地球上的土地。太空是微重力的，农作物不能高，所以它一定是矮的。“小薇”的繁殖系数高，它的植株非常矮，只有10-20厘米，可以一层一层地种，在植物工厂里实现立体栽培。中国有很多边际土地，我们把水稻层层叠加起来，在温室里面能做到24层，从而实现边际土地的利用。“小薇”生育期也非常短，一年可以做到六代。在太空中，重力、环境和资源都与地球上不同，通过在太空中进行种植试验，探索新的农业技术和方法，为未来可能的宇宙农业奠定基础。

新京报：“小薇”在目前培育到什么阶段了？未来的前景如何？

钱前：现在是只带了种子去，植株能带回来，还没有在太空中结出种子带回来。我们还要继续改良和摸索小型水稻在太空中的栽培，而不只是进行太空诱变育种，我们希望以后能在太空里建植物工厂，为太空生产粮食。以前我们只知道高产，或者只知道优质，但在我们这个时代，一定要让水稻从艺术到科学，“小薇”只是一个起点，我希望“小薇”作为先行者，能够在太空生根发芽，逐渐实现全生命周期，希望在未来，人类向太空移民的时候能够有饭吃。

同题问答

新京报：你怎么看院士做科普？

钱前：我经常参与科普活动和科普讲座。我认为科普的目标是让更多的人了解和认识科学，特别是农业科技。我通常面向学生、农民以及广大公众进行科普，希望能够激发他们对农业科学的兴趣，并传递先进的农业技术和知识。我最希望向大众讲述的科学故事是农业科技的进步如何改善人们的生活和粮食安全。我希望普通人能够了解到，通过科学的手段和创新的农业技术，我们可以提高作物的产量和品质，减少农药的使用，保护环境，实现可持续农业发展。我希望能够鼓励更多的人加入到农业科学研究和实践中，共同推动农业的进步，为人类的未来提供更好的粮食和资源保障。

新京报：你觉得科学家应该具备的关键素质是什么？

钱前：其实任何事情都一样，想做成就需要坚持，唯有日复一日、不畏艰苦地把一件事做到极致，才能在自己的领域有所收获。

新京报：你觉得科学对国家和民族的重要性是什么？

钱前：我是恢复高考后的第三届大学生，那时候我们的国家百废待兴，我们每一个同学都像上满发条的闹钟，不敢有丝毫懈怠，因为大家都知道，未来建设祖国的任务要落在我们肩上。

新京报：如何让小朋友们爱上科学？

钱前：如今，我们的祖国迎来了新的机遇和挑战，年轻人的肩上一样担着中华民族复兴的伟大使命。我希望年轻的学生尽早明白，为什么读书非常重要，明白人的格局有多大，未来的成就就有多大。