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生命密码2：人人都关心的基因科普 [:1700232002]
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生命密码2：人人都关心的基因科普 一碗米饭的故事
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水稻在中国乃至整个东亚地区，都是当之无愧的主粮。全世界有将近一半的人口都以水稻为主食，虽然语言、肤色、风俗各不相同，大家却都吃着同样的米饭，真应了那句话：一样米养百样人。
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水稻田（摄影：刘燕）
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水稻起源国
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“稻梁菽，麦黍稷，此六谷，人所食”（语出《三字经》）。水稻历史悠久，原产于中国，后来传到印度、韩国、日本等地。现代的旱稻也是由水稻驯化而来，成了适宜在缺水地区种植的作物。1993年，中美联合考古队在湖南省发现了世界上最早的古栽培稻，距今已有14 000~18 000年的历史。在距今约7 000年的浙江省河姆渡遗址，出土了大量人工栽培的稻谷和原始农具、谷物脱壳工具，出土的原始陶器也装饰着稻穗图案，这说明在大约7 000年前，长江流域便已经规模化地种植、加工、食用水稻了。
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因为古代水稻产量不高，加上加工技术不发达，我们现代常见的精白米在古代只有小康人家才能日常食用，底层人民一般吃没有经过精加工的糙米，缺粮时甚至以小米、高粱等杂粮充饥。但对不愁衣食的人家来说，精白米也不能满足他们食不厌精的需求，他们还创造了各种花样百出的吃法。
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春秋时期，白米最高级的做法是做成蒸饭，口感比煮熟的饭更好。《诗经·大雅》中的《泂酌》就描述了打水做蒸饭的情形：“泂酌彼行潦，挹彼注兹，可以餴饎。”其中“餴”是蒸饭的意思，“饎”是酒食的意思。魏晋时期的人烧饭时加入切碎的蔬菜，做成蔬菜饭，日本现在的竹笋饭、香菇饭，做法跟魏晋时期的蔬菜饭相差无几。此时也出现了有馅的糯米粽子。到了唐宋时期，各种类型的米饭就更多了，有加入乌饭树汁做成的青精饭，加入桃肉做的蟠桃饭，加入莲藕莲子做的玉井饭等。宋朝人还会把糯米粉做成乳糖圆子、澄沙圆子、五香糕、广寒糕等点心。到了清朝，米饭的吃法就更多了，李渔在《闲情偶寄》中提到，在饭刚熟的时候浇一杯花露，焖一会儿后拌匀，米饭就清香扑鼻。《红楼梦》里也出现过御田胭脂米、碧梗米等罕见水稻品种，这说明当时的达官贵人已经吃腻了精白米，更加青睐这些珍稀、养生的水稻种类。爱美的古代女性，还把白米磨成细粉，染色熏香后用来涂脸，北魏《齐民要术》中就详述了“香粉”“紫粉”的做法。
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到了现代，大米的吃法更是种类繁多了，广东肠粉、云南米线、四川糍粑、芒果小丸子，无一不是米粉制品。国外也发明了大米的各种吃法，日本寿司、土耳其米布丁、印度咖喱饭都是闻名世界的美食。
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糯米做的凉粑（摄影：黄媛）
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大米做成的日本寿司（摄影：黄媛）
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全世界水稻品种虽多，但大致上只分为籼稻和粳稻两类。籼稻一般生长在温暖地区，米粒细长，煮熟后不黏；粳稻一般生长在较寒冷的地区，米粒粗短，煮熟后有一定黏性。印度的水稻主要是籼稻，日本的水稻主要是粳稻，而中国两个品类兼有。
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上图为稻粒粗短的粳稻品种“日本晴”，下图为稻粒细长的籼稻品种9311（摄影：王学强、张洪亮）
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在20世纪初，曾有国外学者认为水稻起源于印度，这个观念在当时的学术界占了主流。但随着河姆渡遗址古水稻被发现，越来越多的考古证据证明水稻起源于中国。到了2011年，美国圣路易斯华盛顿大学和纽约大学通过对水稻进行DNA分析，最终确认水稻最早起源于中国。
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尽管是水稻起源国，中国还是错失了水稻的命名权。1928年，日本农学家加藤茂苞在国际上提出，分别把籼稻和粳稻命名为印度型稻和日本型稻，并于1930年在国际上正式发表了这两个学名。中国既是水稻的原产地，又兼有籼稻和粳稻两个水稻亚种，却被无视了。中国学者丁颖曾提出把印度型稻和日本型稻更名为籼稻和粳稻，但按照国际惯例，已定的学名很难更改。所以印度型稻和日本型稻这两个学名在国际上一直通用至今。
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中国水稻逆袭之路
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虽然在命名上没能占得先机，但中国水稻研究却屡创佳绩。袁隆平院士于1973年培育出高产的“三系”籼型杂交水稻，经过多年努力后，又于1995年培育出更为高产的两系法杂交水稻。而他近年培育的超级杂交水稻，亩产量更是高达上千公斤，大大缓解了中国人民乃至世界人民粮食短缺的问题。
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广东农学家陈日胜培育的海水稻“海稻86”，可以耐受含盐量1%的盐碱环境，适合栽种于临海滩涂，有效利用了耕地资源。2014年，袁隆平院士参与了海水稻的研究，并主持了青岛的海水稻研究工程，把海水稻的亩产量从150公斤提高到600多公斤。
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为了解决现代农田的重金属污染问题，袁隆平院士又于2017年运用现代基因技术，发明了水稻亲本去镉技术。镉是我国农田含量最高的重金属污染物，食用富集镉的大米会引发镉中毒，严重影响人体健康。日本20世纪30年代发生的“痛痛病”，就是食用镉污染大米引起的，患者全身神经痛、骨痛，骨骼萎缩变形，极容易骨折，使患者痛苦万分。而新培育出来的去镉水稻不会吸收土壤中的镉元素，让水稻“出淤泥而不染”，保证了粮食安全。
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除了培育新稻种，中国在水稻基因方面的研究也后来居上，渐渐超过了日本。1998年，国际水稻基因组测序计划正式启动，参与国家包括中国、日本、美国、法国、韩国、印度等，这是继人类基因组计划后又一重大国际合作项目。此时日本在技术、设备方面都占优势，因此作为主力负责了6条染色体的测序，而中国科学家仅仅负责1条染色体的测序。