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杉木之于林業，堪比水稻之于農業。
作為我國南方特有用材樹種，它以占全國人工林不到20%的面積，貢獻了25%左右的人工林商品材。在閩北，自古就有“吃不盡的浦城米，砍不完的高陽杉”之說。順昌縣是全國杉木中心產區的核心區，高陽杉正是該縣高陽鄉出產的優質杉木。
歷史上，杉木一直“放養”于深山密林之中，林農世代沿襲著“有種就撒，有苗就栽”的粗放造林模式。60多年前，位于順昌縣的福建省洋口國有林場首開全國杉木良種選育先河。在這里，中國杉木育種從無到有，先后完成3個世代遺傳改良與產業化應用，推動全國杉木產業進入良種化時代。如今，洋口林場又率先開展杉木第4代遺傳改良，建成了國際上第一個杉木第4代種子園。60多年來，一代代的杉木育種人在這里接續，著力打造林業高質量發展的“芯片”。
“世界杉木看中國，中國杉木看洋口。”60多年間，這里孕育出的“堅守初心，赤誠奉獻，久久為功，科研報國”的“洋林精神”，已成為激勵科研工作者砥礪前行的精神力量，為種業創新注入不竭動力。
建中國自己的林木種子園
仲夏時節，走進洋口林場杉木第4代種子園，2000多株母樹長勢正好。兩年前，林場科研人員從600多份第4代杉木種質資源中，優選48個“優等生”作為建園材料，嫁接于這片山頭。它們被稱為無性系。待到花期，不同的無性系交叉授粉，結出的種子聚合多方優勢，便能用于育苗造林。
這些無性系有各自專屬編號。其中，“6421”堪稱“最資深無性系”。“64”指的是1964年。那年，南京林業大學副教授陳岳武在洋口林場饅頭山的莽莽杉木天然林中，采集母樹穗條，并為其一一編號。經過多年反復測定，長勢好、產量高、遺傳穩定的第21號脫穎而出，作為骨干育種材料一直沿用至今。
陳岳武與洋口林場的故事，要從半個多世紀前講起。
20世紀50年代，福建省掀起大辦林場的熱潮。一支萬余人的綠色大軍，挺進江河兩岸、水庫周邊、風沙前線，吹響“大干三年，綠化荒山”的號角。1956年，洋口林場在順昌縣建立。杉木自然成了這場“滅荒戰役”的當家樹種。
但初代洋林人很快發現，千辛萬苦栽種的杉木苗長成了“小老頭樹”——既不長高，也不長粗，年年造林不見林。問題就出在“種”上。順昌縣種杉歷史逾千年，但向來“劈萌插杉，刀耕火種”，木材產量與品質自然無法保證。
洋林人開始意識到：種莊稼要選好種，種樹也離不開良種。然而，直到20世紀50年代末，我國還未有計劃地開展林木遺傳改良。反觀美國，早在20世紀40年代初便實施了南方松類長期遺傳改良計劃，建立了無性系種子園用于育苗造林，實現林木速生豐產。
“開展杉木良種選育，建中國自己的林木種子園。”洋林人痛定思痛后，提出要“科技立場、科技興場”。這與陳岳武的想法不謀而合。
1959年，24歲的陳岳武師從我國林木育種先驅葉培忠，師徒倆走遍全國杉木中心產區。在順昌開展杉木資源收集調查時，他們被洋口林場的決心打動。1961年，洋口林場與南京林業大學簽訂科研、生產、教學“三結合”協定，由此開啟了持續半個多世紀的場校合作，也拉開了我國杉木遺傳改良的序幕。
從無到有建立第1代種子園，看起來簡單——深山中選優，采集穗條，帶回嫁接，通過長期觀察篩選建園材料，實則異常艱苦。
“原始森林人跡罕至，大家只能沿著野豬蹚出的路艱難前行。”劉大林大學畢業后分配到洋口林場，跟隨陳岳武從事杉木育種，她還記得1974年的那次遍及全省的大規模杉木選優行動。其間，陳岳武帶隊赴高陽鄉選優采種，入住招待所時卻吃了閉門羹，“頭戴斗笠、身背水壺、褲腿卷起，渾身臟兮兮，一見到長得好的杉木，眼睛發亮，二話不說就躥到幾米高的樹上，誰能看出來是高校的教授”。
此后，便是日復一日地進行嫁接培育、雜交制種、觀察記錄、子代測定等工作。
“每逢授粉季節，天不亮便傾巢出動，一路啃著食堂還沒蒸透的饅頭、吃著咸菜上山。”退休老場長李壽茂回憶說，為了解決午飯問題，大家帶上飯盒與生米，提一壺開水，上樹前，在山上拾些枯木與石頭，就地生火燜飯，完成授粉后，扒幾口夾生米飯果腹。杉木花期集中在春節前后，正是當地最冷的季節，育種團隊好多次在大年三十還冒著寒冷，在山上趕進度授粉。一人拎一個小火爐上山，手被凍僵了就烤烤，然后接著干。
1966年，全國首個杉木第1代種子園在洋口林場建成。用其生產的良種造林，比一般杉木平均增產15%到20%。1987年，科研成果《杉木第一代種子園研究成果的推廣應用》，讓我國林業系統首次摘得國家科技進步獎一等獎。
遺憾的是，陳岳武未能親手接過這份榮譽。1985年，他積勞成疾，遺憾離世。他的部分骨灰深埋于洋口林場青山下。陳岳武的墓志銘凝練了他為杉木良種奔忙的一生：“主持育種科研工作，二十多年如一日與林場合作……直至身患重病，仍堅持來閩工作，為我國、我省林木良種事業作出重大貢獻，鞠躬盡瘁，死而后已。”
世界首個杉木第4代種子園
杉木育種事業依然在繼續，更多的科研工作者繼承陳岳武的未竟事業。
在林木資源匱乏的年代，杉木第1代遺傳改良首先解決的是產量問題。這個問題解決后，隨之進入產量與品質并重的階段。在此后的漫長歲月里，洋口林場通過產學研協作，先后完成了杉木第2代和第3代遺傳改良。
其中第2代實現材積增益10%~15%，木材密度增益2%~4%；第3代實現材積增益6%~8%，木材密度增益2%~4%。如今，福建已實現杉木第3代良種產業化，全省建成杉木第3代種子園超7000畝，去年生產第3代良種5800公斤。
2015年，洋口林場又率先啟動杉木第4代遺傳改良。
“我們精挑細選了608份育種材料，作為杉木第4代育種的基礎群體，建成了全國首個杉木第4代種質資源庫。”洋口林場科技科科長、正高級工程師葉代全說，它們中的大部分是第3代育種群體的雜交后代，經過10多年的考驗，被證實“青出于藍而勝于藍”。當然，像“6421”這樣天賦異稟的常青樹，也會被選中。
不過，它們還不能直接作為第4代種子園建園材料，仍需優中選優。首先，自身實力要過硬，長勢好、適應性廣、抗病力強、產量高、材性優等基本功自不必說，作為用于生產種子的母樹，它們還必須具備賢妻良母的品質，以及優秀的團隊協作能力。
杉木是一種雌雄異花同株的裸子植物，要確保不同植株充分交叉授粉，就必須做到花期同步。因此，有些選手雖然實力不可小覷，但特立獨行，花期晚了個把月，只能提前出局。此外，結實能力、種子發芽率、遺傳穩定性、球果類型、與其他品種的配合能力等，都是考察的重要指標。
基于表型鑒定、基因測序等手段獲取的海量數據，這608份材料的綜合實力，被量化成了一張張評分表。經過9輪嚴格競選，48名選手強勢突圍，成為杉木第4代種子園的構建者。
接下來要做的，就是將它們嫁接到種子園中。傳統的做法奉行平均主義，每個建園材料在種子園中擁有相同數量的席位。但是，它們源自不同的遺傳背景，各有所長，也各有所短，有的偏重高產，有的材性優越，有的抗病能力突出，有的適宜矮化。在生產上，不同性能的重要性有所不同。因此，在配置親本時，就要差別化對待。為此，洋口林場首次引入了權重分配法——根據不同無性系的重要程度，賦予它們不同的權重，根據權重分配其在種子園中的席位，即嫁接的植株數量。數量有講究，位置也有要求。為了減少自交和近交，同一無性系的不同植株、親緣關系較近的無性系，必須間隔3株以上。
就這樣，突圍者們各就各位，對號入座。2022年，洋口林場開展嫁接，建成了國際上第一個杉木第4代無性系種子園。
與普通林子主產木材不同，林木種子園的使命是產種子。為此，洋口林場提出了高產化、果園化、花園化“三化”建設目標。
高產化，通過建園材料選擇、親本配置、樹體調控、水肥管理、病蟲害防治等綜合技術手段，盡可能提高種子產量；花園化，通過套種綠肥作物、彩化樹種、修建觀光棧道和休憩亭等，提升種子園景觀效果，讓生產基地同時成為科普基地、示范基地、農旅基地；最值得一提的果園化，則是為了破解種子采收難題。
“如果不加干預，杉木可以長到二三十米高，球果大多生長在中上部，結實部位都在20米左右高度。”葉代全說，這給球果采收帶來了極大難度，爬樹作業危險系數高，大量樹冠上部的球果難以采摘。過去，每年都有20%左右的球果因采收難度大無法凈采。在農村，要找到熟練的爬樹工越來越難，采收一斤球果的人工成本就超過5元。
有感于此，葉代全帶領科研團隊開展了多種矮化技術研究——通過摘心去頂、主干修剪、側拉固定、側梢縮枝等處理，矮化母樹，實現“站著就能采種”，有效破解采種成本高和用工難題，保障作業安全，種子凈采率可達100%。但矮化處理不是修剪這么簡單，如果修剪過度，樹冠不多，沒有結實層，影響球果產量。葉代全團隊正探索建立杉木種子園母樹矮化技術體系與標準。
按照計劃，洋口林場杉木第4代種子園明年就能迎來初產期。到時候，廣大林農將率先享受杉木育種最新科技成果。與此同時，全省杉木第4代種子園建設也在加速進行。不久前，來自洋口林場的杉木第4代種子園建園穗條，批量運往沙縣官莊國有林場、光澤華橋國有林場、三明將樂國有林場用于營建杉木第4代種子園。目前，全省已建設杉木第4代種子園超200畝。
杉木良種創新的遐想
建設杉木第4代種子園，僅僅是第4代遺傳改良中的一環。洋口林場杉木育種科研團隊正直面產業和市場需求，不斷壯大杉木第4代育種群體，加快收集保存更多優質種質材料，為更高世代良種創新做準備。
“隨著全球氣候變化，極端天氣頻現，加上林地多代連栽杉木引發的地力衰退，杉木生長過程中出現了比以往更多的病蟲害。”葉代全說，如今，杉木育種不僅要考慮產量與品質，抗性品種也成為剛需。此外，用材市場也對杉木品質提出了更多元化的要求。比如，主干分枝較少的無節材，因外觀更為平整光滑、紋理連續均勻、木材結疤少，在家具市場備受青睞。傳統無節材生產，是在森林撫育階段，通過科學修枝，減少節子出現，產量有限。若能通過品種創新實現無節材量產，必將為相對低迷的杉木市場帶來新的增長點。
為此，洋口林場杉木育種科研團隊在利用現有資源大量創制雜交組合的基礎上，遍訪國內外杉木主產區，收集散落在崇山峻嶺間的獨特資源，不斷擴充杉木育種基因庫。
來自湖北省羅田縣的垂枝杉，一根主干長到頂，主梢以下均無分枝，打破了人們對于杉木的傳統認知，為培育無節材提供了巨大想象空間；來自湖南省小溪國家級自然保護區的鐵心杉，材如其名，是我國唯一一個木材密度超過0.5g/cm^3的杉木品種，是培育優質用材不可多得的基因資源；來自四川省德昌縣的德川杉，號稱“香杉”，品質特異，備受業內青睞……在洋口林場杉木種質資源庫，科研人員正對這些來自不同省區、不同種源、不同海拔的特異性資源進行保存評價。它們猶如創新的火種，假以時日便可能點燃杉木種業的新火花。
要實現這些愿景，離不開育種手段創新。
長期以來，杉木育種采用的是常規選育、雜交育種等傳統手段，周期長、效率低、不確定性強。一根杉木需要20多年才能成材，這意味著，評價一個品種好不好，需要十幾二十年的連續觀測。葉代全希望，引入現代分子育種技術，通過功能基因挖掘、分子標記輔助選擇、全基因組選擇等手段，提高育種效率，縮短選育時間，加快育種進程。然而，相比農業，林木分子育種更為復雜。特別是像杉木這樣從遠古時代走來的裸子植物，基因結構復雜程度更甚。因此，必須持續深化產學研協作，共同推動杉木分子育種基礎研究與創新應用。
為了加快良種產業化進程，洋口林場在帶動全省構建高世代種子園的同時，在全國率先開展杉木優良無性系組培試驗，2009年，便建成了全國最大的杉木組培苗研發及生產基地，目前已研發出“洋020”“洋061”等10多個優良無性系組培配方。近年來，為了破解組培苗成本較高的問題，洋口林場又利用組培苗營建采穗圃，創新“帶冠埋干”技術，實現了穗條高產，打通了組培苗從實驗室到山間地頭的“最后一公里”。
60多年間，創新從未止步的背后，是將一棵杉木做到底的決心。
來自安徽的“90后”徐強在南京林業大學求學時，便聽過場校協作的故事。陳岳武為杉木育種傾其一生，他的后繼者——南京林業大學教授施季森接過接力棒，與洋口林場科研人員在山上壘過石灶、舀過山泉水煮飯，吃過蘿卜腌菜，在山洪暴發中經歷生死考驗……前輩們的感人事跡，在徐強的心中埋下了種子。幾年前，他通過人才引進，來到洋口林場種苗科從事科研工作。
真正成為洋口林場的一分子后，徐強對于“洋林精神”有了更深刻的體會。在全國木材市場蕭條期，林場陷入工資都發不出的窘境，依然堅持不砍一棵科研林；科研人員赴全國深山老林采種，在險峻的山道上遭遇生死時速；“鋼板工人”鄭斌林，在為雌花套袋時摔傷，造成脊椎粉碎性骨折，手術后依然主動申請參與第3代種子園建設……一個個感人至深的故事，讓“洋林精神”具象化，也為年輕一代科研工作者提供了精神動力。
2020年，洋口林場杉木育種科研團隊被授予“八閩楷模”稱號。
