以下文章来源于南北学苑 ，作者杨军
上篇：西方科学
诺贝尔物理学奖或者化学奖的奖牌有一面是两个站立的女子。站在中间的女子戴着面纱，旁边刻着拉丁文NATURE，也就是英语中的Nature（自然）。站在旁边的女子用手掀起NATURE的面纱看她的面容，旁边刻的拉丁文是SCIENTIA，也就是英语中的Science（科学）。自然女神带着面纱，不肯显露真容，而科学则负责掀开面纱一睹真容。诺贝尔物理学奖和化学奖奖牌上的这一图案，正是科学的象征。
西方科学的大传统来源于古代希腊。古希腊人建立了以追求确定性知识和逻辑演绎体系为主要标志的理性科学，而古代中国没有，不是因为智力水平不同、文字形态各异，而是因为它们有着不同的文化传统。文化传统的核心是人文理念。中国文化是典型的农耕文化，人民与土地高度捆绑，因而是熟人文化、血缘文化、亲情文化，以儒家为代表的中国精英文化以“仁爱”为理想人性，以“礼”为人文教化的手段。
希腊文化是海洋文化、游牧文化和商贸文化的混合体，迁徙成为常态，他们没有发展出成熟而典型的农耕文明，因而是生人文化、契约文化，以“自由”为理想人性，以“科学”为教化的手段。
中国文化有强调“学以致用”的传统，而希腊学者强调为学术而学术、为知识而知识的非实用性，原因就在于，希腊人的科学本质上就是自由的学术。
西方科学在哲学、数论、几何学、物理学、天文学等领域的引领下，也催生了西方的近代和现代的科技革命，而中国近现代史是“救亡”和“启蒙”的双重变奏史。一个半世纪以来，中国人民饱受欺凌、屈辱，对西方军事科技及其背后的现代科技体系推崇有加，这是中国人“科学”观念背后不可忽视的背景。
下篇：落后挨打，贫穷挨饿。
OPPO百亿造芯梦停止了，足以说明半导体行业的不易，还好，国内的华为、中芯国际、长江存储等芯片相关企业仍在迎难而上。就半导体产业而言，不光需要固态物理理论的支撑，还需要生产工艺和高端仪器设备的加持。仙童半导体的8位年轻人“聚是一团火，散是满天星”的创业历程，奠定了美国在半导体行业的领先地位。
当下，半导体产业的话语权仍然在欧美等发达国家。在理论上，intel、IBM、比利时微电子研究中心，是纳米电子和数字技术领域世界领先的研发平台；在生产工艺上，intel、镁光、台积电和三星具有制造高端半导体的工厂；在高端仪器设备方面，阿斯麦、东芝、尼康和欧姆龙能够生产高端的光刻机。
从半导体产业联想到玉米育种，在玉米育种上，基础理论目前还没有实质性的颠覆，基因的自由组合和分离规律可以用孟德尔定律进行解释。其它的辅助手段如单倍体技术、分子标记辅助选择、先进的测试体系等，这些可以用资金累加的方式来实现。由此可见，玉米育种的核心还是落在了基础种质上。
玉米起源于美洲，美国在种质资源上具有先天的优势，国内企业也在重视种质资源的积累，将来衡量企业的价值时，种质资源的权重将会越来越大。如何在积累的种质资源基础上，选育更好的自交系并组配优良的杂交种，是种业公司可持续发展的核心。
以下从质量构成、光合效率和能量分配、自交系选育和杂交种组配三方面介绍我对育种的理解。
质量构成
支配宇宙的四种基本力量分别是：引力、电磁力、强力、弱力。引力主要表现在宇观尺度，是只有吸引力而没有排斥力的长程力，可以无限叠加；电磁力主要表现在宏观尺度，来源于电荷，是一种有极性的长程力；强力是强子之间相互作用的一种力，在其作用范围内，随着距离的增大而迅速增强，也会随着距离的减小而迅速减弱；弱力是四种基本力中作用距离最短的力，弱力只作用于夸克、电子、中微子等费米子，而对光子、胶子等玻色子不起作用。
自交系的选育和杂交种的组配，最终目的是为了产量，那么产量从何而来？根据质能方程E=mc2，质量跟能量呈比例。在构成物质的粒子中，原子是由原子核和电子组成，原子核是由质子和中子组成，质子和中子是由夸克组成。电子的质量很小，质子和中子的质量基本来源于作用于其间的强力的能量，构成它们的夸克的质量只不过占了1%而已。例如，组成人体的物质的质量也不全是基本粒子的质量，99%是作用于基本粒子之间的强力所带来的质量。
目前，生命活动研究的最小单位停留在细胞水平，生物演化是在一定的物质基础上进行的，它没有纠结如何利用不同元素隐藏的强力能量，而是选择了利用电子流，因此，一旦电子流停止，生命活动也将戛然而止。如何优化电子流，也就成为了育种最底层的代码。
优化电子流，提高光合效率和能量分配。
地球上生命赖以生存的能量来自太阳，光合作用是能够捕获光能的唯一生物学途径。进行光合作用的生物可利用太阳能合成复杂的碳化合物，这些分子中储存的能量不仅可为植物细胞的活动提供能量，还是地球上所有生命的能量来源。
叶绿素有一个类卟啉环结构，中心配位镁离子，还有一条长的疏水性碳氢链尾巴，能将叶绿素锚定在光合膜上。类卟啉环是叶绿素被激发时电子重排和未配对电子氧化或还原的场所。在最适宜波长下，光化学反应的量子效率接近100%，光能转化为化学能的效率约为27%，大多数被储存的能量用于细胞生命活动的维持，只有很少的能量转化为生物量。如果以太阳光的全光谱作为能源来计算，则转化为生物量的能量转化效率要低的多，C3植物约为4.3%，C4植物约为6%。
提高光合效率，可以从增加叶绿体个数、提高单个叶绿体功能、合理搭配不同叶绿素的含量等方面着手。查阅相关文献，“沈137”是一个具有高光效的自交系，但高光效背后的深层机理还不清楚。“沈3336”是来源于“沈137”的自交系，在辽宁省有广泛的应用，我倾向于把“沈3336”放入父本群，通过降低“沈3336”的株高和穗位，选育出矮秆自交系“ZS3617”，“ZS3617”与Reid系的一般配合力高。
图1杂交种Reid系/ZS3617 图2自交系ZS3617
能量分配涉及到同化产物的再分配，需要在产量和耐逆性两方面相互协调，就是同化物划分给耐逆性的比例。逆境因素可分为非生物逆境和生物逆境两类。非生物逆境有干旱、土壤贫瘠、温度过低或温度过高等。生物逆境有杂草、病原生物和害虫等。是否需要在一种作物中引入抗性，以及该作物的抗性品种在农业生产上栽培应用，取决于当地逆境的主要矛盾是什么。以东华北玉米种植为例，近几年的主要矛盾是播种期干旱、籽粒灌浆后期的灰斑病和大斑病。因此，在制定抗性育种目标时，选育耐旱、抗灰斑病和大斑病就是主要目标。
黄改系是国内特有的种质资源，具有耐旱耐盐碱的特点，在选育耐旱自交系时，黄改系就是很好的供体。“ZS17Y”是来源于黄改系的自选系，配合力不理想，引入黄改系“J68”，构建“ZS17Y×J68”，选育出自交系“ZS18E”，“ZS18E”对播种期干旱和灌浆后期的叶部病害具有很好的耐性，用“ZS18E”与自选系“12HD”组配的杂交种具有耐旱特点，2022年春播无有效降水条件下，与其它组合相比，出苗全，产量测试结果晋级。
图3杂交种12HD/ZS18E 图4自交系ZS18E
除低纬度材料具有抗病性外，“B8328”对叶斑病的抗性也很好，将“B8328”的抗叶斑病基因导入Iodent也能收获喜悦。用“B8328×PH1CRW”选育出自交系“1501”，该自交系经过多年鉴定，改善了“B8328”的粒腐，也能够提高组配杂交种对灰斑病和大斑病的抗性。
图5杂交种（1109/1501） 图6自交系1501
自交系选育和杂交种组配
目前农业研究所面临的严峻挑战，即作物改良需要完成的两大艰巨任务：①以更快的速度提高增产潜力；②增强对生物和非生物胁迫的抗性。作物产量的形成来源于多方面的平衡，其中包括产量构成因素的发展、作物同化作用与同化物运输、源与库的协调。依靠向广适和高产的农艺背景中引入适宜的抗逆特性，可以提高作物遗传改良的潜力。遗传上的产量潜力与提高养分利用率及非生物胁迫抗性有关，凭借自身能力提高产量潜力同样重要，而育种家最感兴趣的是在合理的成本条件下缩小群体，从而得到理想的基因型。
育种目标是整个育种过程的纲领，育种目标的制定应当明确具体、主次分清、适应生产的发展，最终结合到品种组合。某地的土壤类型、气候条件在短期内大幅改变的可能性较小，这个前提可以让我们按照育种目标，选育未来一定时期的自交系和杂交种。
自交系的选育，涉及到空间和时间两个方面。空间方面包括种植地点，土壤类型，气候条件、播种方式等；时间方面就是演化，创造变异和选择变异。如何创造变异和选择变异？好的种质是创造变异的前提，什么是好的种质？就是优点多，缺点少，并且优点突出的材料。在好的种质基础上创造变异，选择就相对简单了。
杂种优势模式的建立和不同血缘类型的划分，提高了种业公司研发的效率。外企在中熟和中晚熟的杂优模式主要是：（B37或者B73类）*（Iodent或者Oh07-Midland），Iodent作为父本时，杂交种的稳产性较好；Oh07-Midland作父本时，杂交种的丰产性较好。Lancaster类种质在外企中利用比例在下降，而国内由于“和育187”和“金庆707”的大面积种植，该类种质在东华北和西北的利用比例比较稳定。国内种质由于没有系统地传承研究，很容易育出一个新品种后出现断代，失去连贯性。
基于以上事实，育种的起步，可以从不同材料的分类开始，通过大量测配，在本公司现有自交系的基础上，找到合适的特殊配合力组合，先把产量搞上去。学习模仿熟练操作后，不仅可以把国内的黄改系和旅系融合到合适的位置，还可以开展杂交种的抗病性选育、矮化育种、不育系育种等其他细分项目。
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