从复杂系统进化的角度看突破性小麦品种应具备的条件

时下的小麦育种理论基础是孟德尔遗传规律（1965年，1900年重新发现），群体遗传学和数量遗传学在此基础上进行了完善和发展。此外，达尔文进化论（1956年）提供了关于选择、适应及进化的观点。

感谢孟德尔，感谢达尔文，使我们在黑暗之中看到了亮光，使我们的脑袋里装的不再是只有浆糊。然而，即使武装了孟德尔和达尔文的强力武器，当我们面对有机体复杂系统时仍然常常感到力不从心，我们所知道的仍然太少，不知道的远远超过了知道的。我们太渺小，孟德尔和达尔文只给我们深重的黑暗砖了一个小孔，只能看到一点亮光。

系统论是上世纪40年代发展起来的，进入六、七十年代，以耗散结构理论、协同论、突变论、超循环论、模糊系统理论等为代表的科学理论的发展，再次丰富人们的演化观，深化了人们对于自然的认知。系统论不是一种宗教，只告诉人们去信仰和遵从，它既是科学，也是哲学，有严密的逻辑和数学论证，值得我们去专研和领悟。遗憾的是，笔者才疏学浅、功底浅薄，只能对其窥见一斑（0.1斑）而不能深究。更觉遗憾的是，以物理学为研究对象的系统论较多，未见能切实应用在育种实践上的系统论特别是复杂系统演化论。我们知道，孟德尔遗传学及建立在其基础上的群体遗传学、数量遗传学均为分析性的学科，在哲学上属于还原论，不能够满意地解决我们在面对复杂系统时的困惑。

上述困惑在我心中憋了很久，下面我就大言不惭，简要摘录复杂系统进化的观点：

1、生命系统是复杂系统，复杂系统的演化是不可逆的，有时间性和方向性。如我们的小麦品种就是复杂系统，小麦品种的演化是不可逆的，小麦品种的演化有方向性。

2、复杂系统演化的条件（如小麦品种进化或品种取得突破）：

1）系统开放 即系统要与外界进行物质、能量和信息的交换。我们配置杂交组合就是要使品种与外界进行遗传物质的交换。

2）远离平衡态 我们知道纯系是选择无效的，而利用亲缘关系较远的亲本进行杂交后代中出现超亲类型的几率较高。

3）非线性相互作用 系统的要素之间存在非线性的相互作用。举个例子，历史上小麦株高的降低促进了收获指数的提供，小麦的抗倒性提高了，小麦的产量也提高了。也就是说，各因素之间的相互作用不是以线性方式可以计算的，这一点不同于数量遗传学追求加性方差、追求提高一般配合力的做法。

4）涨落导致有序 涨落是及要素之间相互作用的结果。有的涨落“涨了就落”，即不能产生新的有序结构。有的涨落能形成巨涨落，产生新的有序结构，使系统质变。如上例中小麦株高的降低就是巨涨落，它导致了小麦品种一系列的变化。再如吃了某激素，也能产生巨涨落。

5）临界与分叉 系统的涨落到达某一阈值会产生分叉现象，即向不同的方向演化。分叉有各种形态，只有符合育种目标的分叉才是我们所需要的。

6）突现 突现是一系统新质（新结构功能）突然出现的意思。如上甘岭上突现了大量英雄人物。我们小麦育种上一个组合培育出10个品种也可称为突现。

7）选择 我们的选择应从品种的信息价值和生存价值两个维度考量。信息价值如我们追求的丰产性、优质。生存价值类似于达尔文的适者生存，对应小麦品种应为适应性、抗病性。只有既符合信息价值又符合生存价值的品种才是我们追求的。

综上所述，我认为小麦品种的突破应考虑一下几点：

1、远离平衡态，创造多样性。

2、因为要素之间存在非线性相互作用，涨落可能导致巨涨落，这意味着某一因素较小的改变就有可能导致整个系统的质变，我们没必要一定追求极端，如千粒重一定要超过70g，株高低于65cm，穗粒数超过50。另一方面，我们也应该探索极端情况造成的系统变化，如千粒重超过70g系统会变得怎样？

3、越过临界点，追求分叉和突现。产生分叉才有可能出品种，出现突现现象出品种的机会更大了。我们的突破性品种必须越过临界点。临界点在哪里？我也不知道。我相信目前小麦育种领域用类似于近交的双亲进行杂交，越过临界点的机会不大，也即品种取得突破性的机会不大。

希望有位大师越过临界点，创立一门复杂系统育种学的学问，教教我们。