地大教授顾延生：长江中下游先民最早驯化野生稻，大米今成全球35亿人口主食

一日三餐，全球35亿人以大米为主食。你知道稻米起源于哪里吗？武汉不久前获评“国际湿地城市”，你想过稻米其实也是人与湿地的连接之一吗？
8月21日，由桂建芳院士自然科普工作室策划的第三季自然通识课第五课，邀请到中国地质大学（武汉）环境学院教授、生物地质与环境地质国家重点实验室固定研究员、湿地演化与生态恢复湖北省重点实验室副主任顾延生主讲。当把时间的纬度拉长到万年前，生活在长江中下游的古先民驯化了野生稻，成为世界近半人口的主食。
长江中下游先民驯化了野生水稻


顾延生教授解析水稻的进化，青少年积极与教授交流。 长江日报记者李子云 摄
“一条大河波浪宽，风吹稻花香两岸，我家就在岸上住……”《我的祖国》这句深入人心的歌词，道出了稻与湿地、湿地与人的水乳交融关系。顾延生表示：“长江流域的水热条件适中，河湖湿地丰富，生物多样性程度高。野生稻喜欢温暖、湿润和光照充足的环境，河湖湿地边分布很多野生稻，古先民很容易发现它。”
相遇之后的故事，则是“吃货”与需求的满足，这种淀粉含量高达80%的谷物，不仅能够给人们提供充足的能量，口感还挺不错，顾延生说：“我们的祖先也是不断尝试各种野生植物的果实，最后发现野生稻稻米吃了挺饱、口感不错、容易携带、产量也高，于是就把野生稻作为重点驯化作物。”
野生稻可不像如今的栽培稻这么“听话”，它们有的匍匐在地，有的半倒不倒，还动不动就掉粒严重。躺倒的水稻因为与地面接触面积大，产量相对会减少，种子也更容易被水分浸泡，腐烂变质，或被地面动物吃掉，所以古人首先是想把水稻驯化为直立。古人经过数千年的不断驯化和选育，终于让驯化后的栽培稻个个“挺直腰杆”，而且还改掉了掉粒的毛病。
顾延生研究发现，水稻的演化与传播，是在人类行为作用下十分缓慢的进化过程，主要可以分为三个阶段，“第一阶段为距今1.5万年到1万年之间，古先民开始进行原始采集、栽培与初步驯化，距今约1万年时，古栽培稻开始出现，但仅是有限传播；第二个阶段在距今1万年到6600年之间，水稻不掉粒性状稳定，开始快速传播到了长江中下游、淮河与黄河流域；第三个阶段为距今6600年到4000年，籼米和粳米分化，古先民带着它们的种子开始广泛传播，从长江流域出发，向华南、东南亚、南亚甚至全世界扩散。”
由中央广播电视总台联合国家文物局、中国社会科学院共同制作的《中国考古大会》在介绍水稻的篇章中，表示起源于中国的水稻而今养活了世界上超过60%的人口，顾延生则表示，据学术界的推算，全世界现今大约有35亿人以大米为主食。
5000年前的“湖北人”喝上了稻谷酒


鄂州蒲团乡水稻育种基地的水稻种子。长江日报记者高勇 摄
生存是文明的第一要务。当水稻的驯化传播让古人类食能果腹，文明也随之孕育发展。
顾延生将水稻的驯化过程形象地比喻为“手机”：“生产工具是人类社会文明发展的标志之一，反映了人与自然的关系。伴随水稻驯化，古人类的生产工具也在不断提高。长江流域旧石器时代早期文明代表湖北郧县人，会打磨和使用石器，就好比用上了‘大哥大’；到长江流域新石器早期文明代表的上山文化，古人类已经会使用特定石制工具收获和加工稻谷，进入了功能机时代；再到长江流域新石器晚期文明代表的河姆渡文化，7000年前的古人类已经用上蒸锅蒸米饭了，相当于进入了智能手机时代；到距今约5000年前的湖北地区屈家岭文化、石家河文化，古人类喝上了稻谷酒，已经从果腹需求进入到一定的精神需求，是文明进一步发展的标志。”
奔流的长江，在近1万年以来，以长江中下游地区适宜的气候与水热条件，成为元谋人、郧县人、巫山人、长阳人等早期人类及其同期动物群的栖息地，为古人类走向平原、生活方式转变创造了机会。长江流域优越的湿地资源、生物多样性等生态环境，恰到好处的野生稻驯化传播创造了自然条件。其后，人口增长，食物需求增加，古人类由渔猎、采集逐渐向原始农耕转变。
水稻的国际姓名2018年才改英为中


顾延生教授解析水稻的进化，青少年积极与教授交流。 长江日报记者李子云 摄
在分类学上，水稻其实有两个亚种——细而长的籼稻，喜高温、强光、多湿，适合在热带及亚热带地区生长；短而圆的粳稻，喜气候温和，适合在温带生长。从出产地区的气候及大米外观，大致就可以判断属于哪种米了。一般来说，武汉一带出产的大米，多是籼稻。
“而关于这两种水稻的起源和命名，在过去很长一段时间，西方学者认为籼稻和粳稻，分别来源于印度和日本。因此，它们的国际命名分别是以印度英文名为词根的‘indica’和以日本英文名为词根的‘japonica’。”顾延生讲述，“但这样的认定一直缺乏证据和考古遗址记录”。
他援引了中国社会科学院考古研究所赵志军研究员1998年发表在期刊《Antiquity》的一篇英文，用水稻稻叶和稻壳中稳定存在的植硅体为解码，在江西万年仙人洞遗址文化层中发现了12000年前的野生稻植硅体和10000年前的栽培稻植硅体，证实了中国古代先民对水稻的驯化活动。
此后，中国科学家在距今10000年前的浙江上山文化遗址发现了栽培稻植硅体化石和掺杂稻壳的陶片，表明长江下游新石器早期古人类已经开始类似刀耕火种的方式进行稻作，同时修建原始村落定居以便管理稻田，使用特定石制工具收获和加工稻谷。顾延生说：“上山文化遗址是公认的、世界上最早的栽培稻遗存之一。著名农业科学家、杂交水稻之父袁隆平院士，还曾题字‘万年上山、世界稻源’”。
这些考古发现引起了国际学术界的震惊，不仅证实中国的长江中下游地区才是栽培稻发源地，而且籼稻和粳稻的国际命名，也应该从“indica”和“japonica”改为汉语拼音“xian”和“geng”。
2018年4月25日，由中国农业科学院作物科学研究所牵头，联合国际水稻研究所、上海交通大学、美国亚利桑那大学等16家单位共同在著名国际学术期刊《自然》（《Nature》）杂志上发表的研究论文，将水稻的两个亚种命名恢复为汉语拼音“xian”、“geng”，该英文论文的正文中，还出现了“籼”和“粳”的汉字，使中国源远流长的稻作文化，在国际上得到正确认识和传承。
为何粳的读音标注为“geng”而不是字典里的“jing”？　顾延生解释，这是以老百姓的读音习惯而非字典标音为准。
院士领衔汉产超级稻推广面积逾亿亩


位于鄂州的中国种子生命科学技术中心水稻育种试验基地。 长江日报记者高勇 摄
上万年以来，人类对水稻的驯化从未停歇。1964年，袁隆平院士开启了中国杂交水稻研究的序幕，而今，在一代代科学家等努力下，中国已有超过7000个杂交水稻品种，增产稻谷近9亿吨，中国杂交水稻也走向世界，在60多个国家试种或推广。顾延生认为，袁隆平院士研发的超产量杂交水稻和海水稻，可以视为当今人类继续成功驯化水稻的风标，“未来一定会出现更好的水稻”。
而做好这一切，除了不断提高科研水平，还需要保存好水稻的遗传基因。顾延生解释：“人工栽培稻的遗传基因都来自野生稻，以目前的科学水平来说，野生稻里可能还有大量我们没发现的基因秘密。目前，我国已把野生稻列为国家二级重点保护植物，它就像我们的水稻基因库，一旦基因丢失，未来难以为继。而保护好野生稻的关键，就在于保护好野生稻野外生长的湿地环境。”
在历史的长河里，作为长江中游地区的重要城市，武汉也是水稻生产地之一，身处“鱼米之乡”范围内。如今，武汉也在为水稻培育和湿地保护作出积极努力。中国种子生命科学技术中心就在武汉，武汉也正打造“中国种都”新名片。
在武汉，还有一处国英种业黄陂区三里桥研发展示基地，200亩基地主要用于水稻种质资源试验和新品种研发展示。这是6年前由原中国工程院朱英国院士带领的武汉大学团队与公司建立的育种联合研发模式基地。在朱院士带领下，汉产超级稻推广面积逾亿亩，不仅成为国内同行参观学习的场所，而且成为“一带一路”国际农业科技交流示范的重要平台。
在顾延生看来，长江流域悠久的古人类活动历史，反映了区域生态环境的优越性，更反映出人与自然的关系，“水稻的起源与演化历史表明，生态兴则文明兴，反之，当湿地生态环境遭到破坏，以湿地栖居的人类，也将难以为继”。已正式入列“国际湿地城市”的武汉在积极探索湿地生态保护。今年11月，武汉将代表中国首次承办《湿地公约》第十四届缔约方大会，以“珍爱湿地、人与自然和谐共生”为主题，审议公约发展战略性议题，发布《武汉宣言》，为实现人与自然和谐共生的美好未来作出新的贡献。
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（长江日报记者黄亚婷 郭可滢 通讯员赵慧娟）
【编辑：张靖】