我们每天吃的米饭，最早是从哪里来的？
一日三餐，我们每天都会与谷物见面；离开餐桌，谷物似乎离我们很遥远。许多久居城市的朋友们，甚至渐渐变得“五谷不分”。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。谷物是如何从野草进化成今天的样子？从一粒种成长到一株谷经过了哪些历程？谷田里会有怎样的动物世界？中国的耕地能养活14亿人吗？江南大学食品工程博士，《中国食品产业地图》主编崔凯老师，将结合自然、科技、历史、诗歌和野趣，将用生动幽默的语言谈谈“盘中餐”和4000年的华夏农耕文明，讲述一段别开生面的《谷物的故事》。
谷物的起源
人类已经在地球上生存了200多万年。在这个漫长的历史长河中，人类的绝大部分时间都过着食不果腹、衣不遮体，毫无保障的生活，在无休止的狩猎动物和采集野果中寻求生存。饥饿难耐时，也会吃一些腐食。进食的时候，还需要提防其他猛兽，避免沦为别人的腹中之餐。为了生存，他们不断迁徙、居无定所，过着颠沛流离的生活。
这个时代被称为狩猎采集时代
第一位农民
01
远古时期的人类生活 | Pixabay
在远古年代，谷物的祖先只是路边的狗尾巴草那样的植物对能量深深的渴望逐渐刻在DNA的记忆中，也塑造出人类喜欢甜食的天性。 有一天，一位先民把野草的种子收集起来拿回到定居点。他的本意也许只是做冬储粮，但零星洒落地面的种子却在来年给了他一个惊喜——长出新的植株，结出了果实。我们不知道他的名字，但他是历史上的第一位农民。那年头也不懂知识产权保护，这位先民顺手就把这个发现发了朋友圈。很快，更多人开始效仿他的创新之举，你有我有全都有。就这样，我们的祖先学会了将野生植物驯化成为可以栽培的农作物。土地上第一次出现大面积的谷田，并向四周延伸。古人逐水而居，有些村落和耕地远离水源，人们会建立引水灌溉系统。 有了种植谷物，一日三餐有了着落，人类逐渐进入到一种定居的生活方式，并开始驯化畜禽等动物，这个时代被称为农耕时代 有一天，有一位古人把吃不完的米饭用树叶包起来（那时候没有饭碗），存放在桑树的树洞里（那时候也没有冰箱）。后来，他就忘了这件事。时间一长，那米饭接触到根霉、酵母等野生微生物，开始发酵，发出奇异的香气——这就是酒 谷物的驯化 02 同宗兄弟：狗尾巴草和小米 被驯化以后，本是“同宗兄弟”的谷物和野草的命运开始分化。野草是没人管的流浪儿，苦出身，只能自谋生路。种子离开植株后，随风顺水，听天由命，存活概率低。所以，野草一般会以种子数量取胜，一粒野草种子能够结出成千上万个后代种子。数量多，体积小，多子多福，总有几个能够落地生根活下来，繁衍生息。而谷物被驯化以后，则过上了“小少爷”一样的生活。农人会为它们播种、耕地、浇水、施肥、除草。有了人类的精心呵护，谷物不再像野草那样拼命“生娃”，开始优生优育 野生植物有一种很特别的落粒基因。种子在成熟之后，会从植株上自然脱落，掉落到地上，待到来年再萌发生长。这一过程对于世代繁衍至关重要。电影《哪吒之魔童降世》中的一句台词：我命由我不由天。每1万-10万棵野生植物中，就会有一株标新立异的“哪吒”，不走寻常路，落粒基因发生突变，变为不落粒基因 先民们将这些不落粒的植物种子收获下来，带回家里，种到房前屋后。就这样，将落粒的野生植物驯化成不落粒的栽培谷物。随着时间的推移，老祖宗们不断地把握植物变异，选择他们喜好的那些谷物品种（味道好、产量高、易采收等），保留下来下一年接着种。 细如针的麦芒 | pixabay 大家都听说过“针尖对麦芒 古人的食谱 03 “五谷”之说始于春秋战国，后来逐渐形成约定俗成的版本，即指稻、黍（shǔ）、稷（jì）、麦、菽（shū）五种作物 到了公元前221年，秦始皇终于统一六国。回望历史，你能想象在2200年前的秦朝，人们都吃些什么吗？炊具多为陶器小米花椒和盐 主食没有包子和面条西红柿和辣椒别想着喝52度的老白干，白酒绝对不敢有酱牛肉 大家想想，今天我们一餐简单的饭食，可能聚集了数千年来世界各地的驯化谷物这不仅仅是食物的汇聚, 更是世界文明的嘉年华。 谷物与价值观 04 一方水土养一方人。人驯服了谷物，同时，谷物也在“驯服”人类，文明就在适宜谷物生长的地方繁衍绵延数千年。亚洲主要种植水稻，欧洲主要种植小麦。有学者研究发现：水稻和小麦可能是欧亚文化差异的重要原因之一。为什么？水田需要一个精细的灌溉系统，而这个灌溉系统是个庞大的水利工程，一家人根本搞不定，则需要大家一起来修建完成，这就需要各户人家的相互配合，共同努力。水稻种植后，水从上游的田地流向下游的田地，农民之间需要就水流的管理达成一致，以避免张三家排水涝了李四的地，或者赵庄截水旱了王村的地。合作需要更多地关注别人，学会妥协，这促进了亚洲的集体主义价值观。而小麦种植则不太需要这样的合作。 种植水稻让人们团结，而种植小麦让人们孤立——这就是大米理论 秋天的稻田（摄于吉林市孤店子镇铁路农场） 起源地之争 05 谷物的起源一直是公众关注的热点话题，为什么？一方面能树立我们的民族自信心，比如：在全世界范围内，水稻是仅次于玉米的第二大粮食作物。全世界有一半的人口以稻米为主食，全世界90%以上的稻米产于亚洲，而且集中于东亚、东南亚和南亚地区。说到中国是水稻的起源地，这会让我们顿生民族自豪感。然而印度也宣称自己是栽培水稻的发源地，大家各执一词，喋喋不休。 如何确定一种谷物的起源地呢？中国的汉字始于3500年前，最早的古埃及文字始于5000年前，没有文字记载的年代被称为史前文明谷物起源时，当然还没有文字记载，流传至今只有一些语焉不详的神话，像神农种谷、大禹治水等。相对于文字史料，考古发掘 河姆渡遗址发掘出来的的稻谷堆积层 种瓜得瓜，种豆得豆。今天我们知道，无论是漂亮的或者难看的，物种的性状都是由它的基因（DNA）决定的。大家在电视上经常看到寻亲节目：有些小孩从小被拐卖了，他们长大之后寻找生父生母。尽管并不知道出生地和父母的名字，通过基因检测，哪怕隔着千山万水，也依然能找到自己的生父生母。今天我们进入基因工程时代，也可以把水稻的种子拿过来分析它的基因序列。2018年，国际顶级期刊《NATURE》刊登了中国学者领衔完成的一项研究成果：他们对亚洲3010份水稻品种进行基因测序，代表了全球水稻种质资源约95%的遗传多样性。这项研究为育种专家提供了一份优良稻种的“基因地图”，也可以藉此推断谁是爷爷、谁是爹。研究结论是：籼稻和粳稻（水稻的两大亚种）在东亚（中国）、南亚和东南亚等地域是独立的多起源 谷物的起源地在育种领域非常有价值。中国在杂交水稻领域能够处于国际领先地位，很重要的一个原因是我们有着很丰富的野生水稻种质资源。大家知道，我们中国有个“杂交水稻之父”袁隆平院士。1970年，他在海南发现了一株很特别的雄性不育野生稻种，终于实现了水稻“三系”杂交育种方案，培育出第一代杂交水稻 育种专家希望培养出不同的作物品种，有的产量要高，有的是口感要好，有的能够抗旱、抗冷、抗病虫。要培养出这样的品种，需要找到具备相应性状的DNA。我们来打个比方：这是一个大型的汽车改装厂，如果是“发源地”，车库里有成千上万台不同款式的汽车。想让一台车具备某种性能，可以比较容易的在其它汽车上找到你所需要的零部件。如果说不是“发源地”，车库里都是拖拉机、自行车、坦克，你的汽车是绝版孤品，就很难找到匹配的零部件。所以一个谷物的发源地对一个国家的育种工作是非常重要的。 假如把地球46亿年的历史比作一天24小时的话，那么13:00植物在海洋里开始出现，并在21:30爬上陆地。22:10分，种子植物开始出现。200万多年的人类历史相当于最后的38秒,而人类种植谷物的1万年只是最后的0.2秒。悠悠岁月，沧海桑田。感恩厚德载物的大地和养育人类的谷物！ *本文根据作者在“杭州科学大讲堂”的科普讲座文稿整理修改而成。 作者：崔凯 编辑：Yuki 排版：凝音 题图来源：Unsplash 参考文献： [1] 崔凯，从野草到米饭，“谷”往今来，餐桌上的粮食都经历了什么？“果壳”公众号，2019年2月13日 [2] 卢宝荣，《民以食为天：一个影响了人类文明的基因》，“造就少年”公众号，2019年 1月22日 [3] 邓兴旺，作物驯化一万年：从驯化、转基因到分子设计育种，“知识分子”公众号，2019年1月5日 [4] 游修龄，正确评价大豆对土壤和人体健康的作用，《科技通报》，1988年2期 [5] 刘夙，水稻起源的战争：印度还是中国？“果壳”公众号，2015年10月15日 [6] Wensheng Wang 等，Genomic variation in 3,010 diverse accessions of Asian cultivated rice. Nature（2018）4月25日 [7] Elsa Abdoun，欧美人和亚洲人的思维方式不同，原因竟在于农作物不一样，“新发现”公众号，2019年1月9日 [8] T.Talhelm等，Large-scale psychological differences within China explained by rice versus wheat agriculture. 《Science》 （2014）344：603-608页 [9] 星球研究所，《人类味道简史》，瞭望智库，2019年4月7日 （责任编辑：Aimee）
