北京通州国际种业科技园区已经成功培育出的太空香蕉、太空树莓、太空葡萄、太空兰花、太空百合、太空月季等品种搭载嫦娥五号探测器在月球遨游23天后,一批重约40克的“航聚香丝苗”水稻种子随同返回器顺利着陆,标志着我国水稻育种首次完成深空空间诱变试验的搭载,具有里程碑式的意义。年年末,国家探月与航天工程中心在北京举行了嫦娥五号搭载种子交接仪式。据了解,这批“奔月”的水稻种子来自华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心。年12月28日,有一些“奔月”水稻种子已经发芽。俗话说民以食为天,农以种为先,经过太空孕育的种子回到了地球,并在人类的精心培育后爆发出了惊人的力量。在目前的科技条件下,能吃一口在太空中孕育出来的食物,早就是一件离普通人很近的事了,我们在餐桌上最常吃到的黄瓜、大豆、玉米等多种作物,很多就有可能是太空来物。这背后的技术就是已经深入到大众生活中却不为人所熟知的“航天育种”。种子与国家安全坐落在北京郊外的北京通州国际种业科技园区,被誉为我国的“种子硅谷”。园区里,驻扎着众多我国种子行业的龙头企业,这里已经成功培育出了太空香蕉、太空树莓、太空葡萄、太空兰花、太空百合、太空月季等品种。一直以来,我国都是种子需求大国,然而,我国种业的竞争力却不强,这是摆在我国种业面前的严峻现实。用中国工程院院士袁隆平的话说,关键时刻,一粒小小的种子可以绊倒一个大国。就拿印度为例,美国种业巨头孟山都在年将Bt-棉花种子引入印度,从此垄断了印度的棉花种子市场,导致种子的价格上涨了80倍。所以,这是一场迫在眉睫的科技竞赛。实际上,一粒种子从上天到入地再到结出果实,这是一个复杂的过程。第一阶段是选种。选择什么样的种子搭载上天,要经过多重筛选,搭载种子在纯度、净度、发芽率上符合国家作物种子质量标准,种子的相对含水量应控制在13-14%。每份搭载种子数量,小粒作物一般应在粒以上,大粒作物一般应在粒以上。“搭载资源非常有限,每次都是两三公斤的量,每次一百种左右。”赵辉说。第二阶段是诱变。利用卫星和飞船等太空飞行器将植物种子带上太空,再利用其特有的太空环境条件,如宇宙射线、微重力、高真空、弱地磁场等因素对植物的诱变作用产生各种基因变异,再返回地面选育出植物的新种质、新材料、新品种。一般来说,种子搭乘卫星上太空转一圈便能“变”出更优良的品质,比如结出更大更甜的果实,更美的花朵。第三阶段为下地。种子随着搭载的航天器返回地球后,随即要进行地面选育工作,包括地面种植、观察、突变体筛选、遗传稳定性鉴定等工作。因为种子的变化是分子层面的,想分清哪些是我们需要的,必须要将这些种子全部种下去,繁殖三四代后,才有可能获得性状稳定的优良突变系。这样,经过一个漫长的过程,每次太空遨游过的种子都要经过连续几年的筛选鉴定,其中的优系再经过考验和农作物品种审定委员会的审定才能称其为真正的“太空种子”。盛开的白莲中国是目前世界上三个独立掌握空间飞行器返回式卫星技术的国家之一,在航天育种方面,三个国家各有特色。目前美国航天工程育种工作计划主要涉及在种质创新、药品生产、生物反应器以及生物采矿等几个研究领域,其主要目的是探索太空生命生存条件。俄罗斯的研究重点则是空间植物栽培研究,曾在国际空间站上完成了豌豆的连续世代循环栽培,以及成功种植超矮小麦、白菜和油菜等植物。我国航天育种开始于年,但是,最早主要是国外的公司使用中国的航天器进行搭载。从搭载辣椒、西红柿种子开始,中国开始了自己的航天育种进程。自年以来,在“国家高科技计划”的推动下,我国先后13次利用返回式卫星和5次飞船及多次高空气球搭载了70多种植物的多种品种的种子,涉及到粮、棉、油、蔬菜、花卉、牧草及中药材等多方面。已进行的项目有:小麦、水稻、玉米等粮食作物;大豆、绿豆、黑豆等豆类作物;棉花、烟草、香蕉、莲子等经济作物;油菜、番茄、黄瓜、甜椒、西瓜、甜瓜等蔬菜作物;曼陀罗、兰花、玫瑰等花卉,红豆草、紫花苜蓿等牧草,人参、甘草等中药材。比如说,经卫星搭载处理后获得的博优亚种间杂交水稻新组合,大面积亩产量达多公斤,比当地主栽品中增产15%以上;优质、高产的水稻华航1号、芝麻新品种航芝麻1号、食用菌太空金针菇等收到农业生产者的普遍欢迎。同时,利用航天诱变技术创造了一批目前利用传统育种手段较难以获得的罕见材料,如特早熟小麦、特大粒莲子太空莲3号、特大粒红小豆突变系、特长角果双底油菜等,将对作物产量和品质等主要经济性状的遗传改良产生重大影响。航天育种是个接地气的行业,已经有多个地区利用这一技术实现了收益。赵辉给我们介绍了江西广场白莲种植的案例。早在年,广昌县白莲科学研究所就找到了空间技术研究院,说自己是贫困县,想把种子送上太空提高白莲的产量。研究院同意了合作。年、年又先后开展了第二、第三次航天搭载,先后选育出太空莲、星空牡丹、太空娇容等一批白莲新品种。自此,广昌白莲具有了生育期长、花多、蓬大、结实率高、颗粒大等特点,其中太空莲36号品种平均亩产量提高到80-公斤,比常规品种高出一倍多,莲农的经济效益也增长一倍以上,目前已成为我国白莲产区的主栽品种。经历非凡的“太空种子”安全吗经过太空“旅行”的种子会产生变异,那它对人类安全吗?航天育种是不是转基因?这也是让很多人疑惑和担心的问题,有的人把航天育种跟转基因相提并论,认为通过航天诱变搭载育出的新品种存在着安全问题。科学家表示,虽然目前科学界尚不清楚种子在太空条件下产生诱变的机理,但航天育种是一种安全的育种方式,航天育种不是转基因。转基因是外源基因的导入,而航天育种是自己的基因在变化。即使没有上太空,种子的基因在地球上也会有变化。在正常情况下,植物种子产生自然变异要经历漫长的过程,或许几十年甚至上百年,而航天育种只是使这个速度加快而已,并不存在安全问题。航天育种是利用宇宙空间诸多特有的条件,使作物的种子自身染色体发生变异,航天种子没有导入外来基因,因此不会产生不良物质,其安全性完全有保证,人们完全可以放心地食用。早在年,科研人员曾经做过一个严格的实验:把经过我国第17颗返回式卫星搭载的种子,采用专业的伽马谱仪测定,发现它的放射性元素并没有增加。因此,食用太空种子培育和加工生产的粮食、蔬菜等,不会产生不良反应。(来源:《科技日报》叶青/文、《世界博览》多国丽/文、《奇闻怪事》)