日前，秋风掠过黑龙江的黑土地，当地大豆进入收获期。在五大连池市400亩示范田里，大豆植株紧凑直立，豆荚密密匝匝，茎秆挺拔。广州大学生命科学学院二级教授、分子遗传与进化创新研究中心主任、广东省植物适应性与分子设计重点实验室主任刘宝辉弯腰拨开豆叶，指着茎秆节间说：“节跟节之间距离短，株高变矮，密植后也不易倒。”

我国大豆对外依存度长期在80%以上，每年消费约1.2亿吨，进口约1亿吨。在18亿亩耕地红线优先保障主粮前提下，国内大豆种植面积约1.55亿亩，靠扩面积增产空间有限。提高单产成为破解大豆“卡脖子”难题的关键。刘宝辉团队历经15年攻关，培育出矮秆耐密植大豆新品种“东生89”。

今年秋，“东生89”、新品系“广大90”先后在黑龙江省佳木斯市、绥化市绥棱县开展田间测产。经实测，“东生89”亩产371.58公斤、“广大90”亩产344.14公斤，均交出亮眼的丰收答卷。本次测产作为国家首批标志性重大应用场景——“种业新品种全产业链知识产权保护与推广应用”场景项目的关键验证环节，为提升国产大豆产能提供了实证支撑。

十五年找一个基因：大豆为何迟迟等不来“绿色革命”

上世纪60年代，半矮秆基因促成水稻、小麦第一次绿色革命；杂种优势又推动玉米、油菜产量跃升。但两次绿色革命均发生在禾本科作物上，大豆始终未能复制这一路径。

“大豆和水稻、小麦机理不一样。”刘宝辉解释，水稻、小麦在顶端结穗，减少节数就可以降低株高，不影响产量；而大豆豆荚生长在茎节之上，节数减少就直接带来荚数下降、产量缩水。大豆真正需要的绿色革命基因，是“节间缩短、但节数不减少”的基因，全球大豆遗传育种学家寻找数十年始终没有找到。

矮秆种质资源匮乏是另一重阻碍：化肥商用化前，传统育种优先筛选节数多、植株高大的材料，矮秆材料被不断淘汰；美国、巴西大豆种质源头来自我国东北，同样缺少矮秆资源。

2008年，刘宝辉从日本北海道大学回国，在中国科学院东北地理与农业生态研究所开启大豆单产提升相关研究。2011年，团队使用150GY剂量钴-60γ射线处理黑龙江省农科院培育的“黑农35”种子，得到约20万株诱变群体。经过多代繁育与11项表型性状鉴定，筛选保留800余份稳定突变材料，从中找到这份梦寐以求的突变体：节间缩短，节数不受损失。

2016年，刘宝辉团队整体来到广州大学，形成“科研大本营在广州，试验主战场在黑龙江”跨越数千公里的南北协作模式。广州大学生命科学学院副教授李世晨自2015年读研便跟随团队，是RIN1基因克隆参与者。每年“五一”大豆播种、“十一”大豆收获，团队成员大多放弃长假奔赴东北田间。“基因在实验室，但是答案在地里。”这是刘宝辉常挂在嘴边的一句话。

2019年5月，矮秆新品系“东生89”通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定。2024年，团队联合中科院遗传与发育生物学研究所等单位，成功克隆控制节间长度的RIN1基因，成果发表于《Nature Communications（自然-通讯）》。研究揭示分子机制：RIN1功能缺失，活性赤霉素被氧化为无活性形式，节间缩短、株高降低，节数不受干扰。华南农业大学储成才教授团队评述：历经数十年等待，大豆绿色革命这一耗费大量科研精力的育种难题有望迎来突破。

换一条思路做育种：从“单株高产”到“群体增产”

长期以来国内大豆育种追求单株产量最大化，常规种植密度每公顷18万-22万株。但1998-2022年二十余年间，我国大豆单产年增长率不足1%，长期低于世界平均水平。

团队从能量代谢解析瓶颈：大豆和根瘤菌共生固氮，光合产物10%-20%消耗于根瘤生长，落花落荚率可达30%-80%。“光合产物总量有限，单株产量存在天花板。”由此团队提出新育种思路：不靠单株“内卷”，依靠超大种植群体拉高整体亩产。

通俗来说，普通大豆一亩约1万多株，要实现400公斤亩产，单株需要产出35-40克；而“东生89”一亩可以种4万株，单株产出10克，就有望实现同等产量。

稀植条件下“东生89”株高仅40-45厘米；即便密植，避阴反应远弱于普通品种，株高仅70-75厘米。普通大豆节间平均4-5厘米，“东生89”仅2.5-3厘米。这一性状让它可以承受每公顷55万-60万株超高密植而不倒伏，是目前世界罕见可达到该密度的大豆品种。

2025年，团队摒弃传统垄作，采用平播窄行密植，在海伦、北安、讷河、甘南及内蒙古阿荣旗共种植7000亩。北安市东胜乡770亩示范田实收测产：理论产量407.69公斤/亩，实收386.35公斤/亩，田间保苗52万株/公顷。该地块当年7月遭遇雹灾，测产意在检验品种真实抗逆能力。测产邀请钱前、林鸿宣、张献龙三位院士现场见证，专家组鉴定：该成果实现种质创新、机制解析、品种培育、技术研发、应用示范全链条创新，整体达到国际领先水平。

2026年当地预判雨水偏多，生产端改回垄作模式保障排水，示范面积扩大到15万亩。刘宝辉坦言，今年前期低温干旱、后期多雨，环境条件不利，普通品种亩产或不足150公斤，“东生89”预计仍可达到350-400公斤/亩，横向对比优势明显。

南来北往的坚守：把课堂搬进豆田

在李世晨眼中，刘宝辉习惯抛出问题引导学生自主查阅文献、设计实验，从引物设计、田间取样到科学假说，组会上都会细致打磨。一旦实验思路脱离田间实际，他会直接提醒：“不能坐在电脑前育种。”

东北试验田条件简陋，农忙时节师生一起吃盒饭，刘宝辉常常蹲在地里边吃边讲解植株性状；收获季全员下地摘豆荚、编号，师生打成一片。他鼓励大胆试错，但对数据要求绝对诚实：“数据可以不好看，但不能修饰，不能选择性挑选结果。农业科研，骗得了论文，骗不了地里的庄稼。”

团队聘请绥棱县农业技术推广中心崔贵军研究员负责田间技术指导，定期巡看各个地块；同时和崖洲湾国家实验室人工智能团队合作，实现示范田线上实时监控。

好品种还要好配套：让农民眼见为实

好品种落地，首先要改变农民固有种植观念。

五大连池市团结镇永安村种植户梁海波种地二十余年，今年首次把500亩土地全部改种“东生89”。“去年听说一垧地能打一万多斤，今年就试着种。”该品种一垧播种55万株，比常规品种增加近20万株。普通品种密植株高可达90-100厘米，极易倒伏；“东生89”密植株高仅70厘米左右，抗倒伏表现突出。

梁海波算了一笔账：一垧地综合成本约19000元，较普通品种增加约1000元，主要来自种子、肥料投入；普通品种一垧产量约4000-5000斤，“东生89”预期7000-8000斤以上，增产带来实实在在收益。他计划收获后择机出售，明年继续扩种。

绥棱县马场大豆种植专业合作社厂长闻玉书今年种植1650亩。播种初期周边农户普遍质疑密度太高必然倒伏，如今地块对比一目了然：旁边每公顷27万株常规大豆已经出现倒伏，52万株的“东生89”茎秆挺立，同时耐涝，根腐病、菌核病发病少。“农民种大豆利润薄，很多人更愿意种玉米；只有单产提上去，种大豆才合算。”闻玉书感慨。

推广的第二道现实瓶颈来自播种装备：现有播种机适配每公顷18万-25万株密度，很难实现55万-60万株的均匀精量播种。目前广州大学拟联合农业类高校与江苏盐城永弘机械有限公司，研发适配超密植模式的专用播种设备。

“我讲再多遍，不如农民到地里看一遍。”刘宝辉说。团队计划每个县打造千亩示范区，分播种、生长、收获不同阶段组织农户观摩。今年15万亩并非团队主动推销，而是农户听闻表现后主动求种；合作种业优先选择管理精细的农户供种。

广东高校何为：助力“中国碗装中国粮”

广州大学党委书记欧阳谦表示，粮食安全是“国之大者”，种业是守住粮食安全底线的关键抓手，“刘宝辉教授团队裤腿一扎就下田，这种科研精神令人感动”。

据了解，“东生89”属于γ射线诱变育种，并非转基因品种，变异来自大豆自身基因。从几千亩试验一跃到15万亩示范，区别于很多仅停留在小面积试验的成果，具备走向大规模生产的潜力，也是广州大学推进科研成果转化常态化的重要实践。

品种拓展上，团队已经培育适配黑龙江第一、第二积温带新品系，预计明年实现黑龙江全省积温带覆盖。山东农业大学、四川农业大学等单位，利用该矮秆基因培育适配本地生态环境的新品种，预计五六年有望育成适配全国不同产区的系列品种。团队同时布局矮秆、高蛋白、高油品系，尝试打破蛋白、脂肪性状负相关的育种难题。

团队规划百亩田验证基因价值，千亩做示范培训农户，万亩建设繁种田，十万亩推进订单农业。目前已经对接粮油龙头企业洽谈订单合作，希望通过统一品种、统一收购，破解以往订单农业品种混杂、品质不稳定的痛点。

十五载南粤与黑土地奔波投入，从实验室诱变群体，到15万亩连片示范田。“东生89”不只是一个大豆新品种，更承载科研工作者扎根种业、为国育种的初心。黑土地上，属于中国的大豆“绿色革命”，正从论文走向广袤田野，写下来自广东高校的种业答卷。

文、图、视频丨记者 陈亮
实习生 罗潇
部分图片、视频素材由团队提供