搭載航天器進(jìn)行“太空旅行”后的作物種子，返回地球后會(huì)發(fā)生哪些神奇變化？這一問(wèn)題一直以來(lái)深受廣大民眾關(guān)注。中國(guó)載人航天工程實(shí)施以來(lái)，為發(fā)揮工程綜合效益，服務(wù)社會(huì)、惠及民生，自神舟一號(hào)飛船開始，中國(guó)載人航天工程辦公室在工程歷次飛行試驗(yàn)中，利用神舟飛船、空間實(shí)驗(yàn)室及新一代載人飛船試驗(yàn)船等飛行器的資源余量，組織開展了一系列作物種子和植物材料的空間搭載誘變實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多年的地面選育和科學(xué)研究，截至目前，共有超過(guò)200種航天育種新品種通過(guò)國(guó)家及省部級(jí)評(píng)審。據(jù)估算，航天育種創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)規(guī)模超過(guò)2000億元人民幣。

航天育種經(jīng)濟(jì)規(guī)模超2000億元

8月29日，草業(yè)航天育種專題研討會(huì)在蘭州召開，中國(guó)載人航天工程辦公室代表向中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所交接了新一代載人飛船試驗(yàn)船搭載的草類種子及公證書。新一代載人飛船試驗(yàn)船是中國(guó)面向空間站運(yùn)營(yíng)和未來(lái)載人月球探測(cè)任務(wù)全新研制的航天器，于今年5月5日由長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射入軌，5月8日順利返回地面。會(huì)議期間，各方專家進(jìn)行了熱烈研討，交流分享了航天育種經(jīng)驗(yàn)和成果。

在眾多新品種中，經(jīng)過(guò)神舟三號(hào)飛船搭載選育的中天1號(hào)紫花苜蓿草種備受關(guān)注。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所抗逆牧草育種與利用團(tuán)隊(duì)首席專家楊紅善表示：“經(jīng)過(guò)16年選育研究，中天1號(hào)紫花苜蓿草種已于2018年經(jīng)全國(guó)草品種審定委員會(huì)審定通過(guò)，實(shí)踐證明，該草種質(zhì)優(yōu)穩(wěn)定、豐產(chǎn)性狀突出。”

航天育種是航天技術(shù)、生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)育種技術(shù)相結(jié)合的育種新途徑；利用航天器搭載生物材料在宇宙高能粒子輻射、微重力等空間環(huán)境因素的復(fù)合作用下，空間誘變產(chǎn)生基因組水平上的變異，返回地面后經(jīng)過(guò)至少4代地面選育，篩選出攜帶新性狀的新材料、新種質(zhì)，最終培育出遺傳穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良的新品系、新品種。多年來(lái)，航天育種在中國(guó)糧食安全和生態(tài)環(huán)境建設(shè)等諸多領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)，培育的小麥、水稻、玉米、南瓜、大豆、棉花和番茄、辣椒等園藝作物新品種累計(jì)種植推廣面積超過(guò)240萬(wàn)公頃，據(jù)估算，航天育種創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)規(guī)模超過(guò)2000億元，成為快速培育作物優(yōu)良品種的有效途徑之一。

專家表示，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐驗(yàn)證，無(wú)論是基因組水平，還是表觀遺傳學(xué)水平，航天育種創(chuàng)造出了自然界中罕見或從未出現(xiàn)過(guò)的新變異、新性狀，豐富了種質(zhì)資源的遺傳多樣性，產(chǎn)生了大量有益的新突變，創(chuàng)制出諸多攜帶有優(yōu)異性狀的遺傳資源，對(duì)一些重要農(nóng)藝性狀具有突破性影響。

世界各國(guó)航天育種由來(lái)已久

事實(shí)上，航天育種空間誘變，屬于物理誘變中的輻射誘變，而物理輻射誘變育種的歷史甚為悠久，自1928年已有近百年。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，截至目前，超過(guò)3000種作物新品種(在70余個(gè)國(guó)家，涵蓋240種作物)已受到官方批準(zhǔn)并進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。

從上世紀(jì)60年代開始，美國(guó)、蘇聯(lián)、加拿大、日本、芬蘭、澳大利亞和巴西等國(guó)家就陸續(xù)開展了空間生物學(xué)研究和航天育種實(shí)踐。例如，美國(guó)“巨棉1號(hào)”抗蟲棉就是經(jīng)太空輻射變異獲得的一個(gè)抗蟲棉超高產(chǎn)新品種，蘇聯(lián)搭載的棉花和樅樹早已在哈薩克斯坦大面積種植。

中國(guó)的航天育種始于上世紀(jì)80年代。最初搭載種子的目的是為了探測(cè)太空環(huán)境對(duì)植物遺傳的影響。研究表明，這些上天的種子發(fā)生了一系列出人意料的變異：經(jīng)歷空間環(huán)境的蘿卜種子幼苗茁壯，搭載上天的大蒜種子長(zhǎng)出的蒜頭竟重達(dá)150克。于是，中國(guó)航天育種的研究也逐漸步入正軌，航天育種學(xué)科得以不斷發(fā)展。

中國(guó)載人航天工程自立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)，中國(guó)載人航天工程辦公室相繼策劃實(shí)施了一系列航天育種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。自1999年神舟一號(hào)飛行任務(wù)開始至今，利用載人航天的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)以及載人飛行器的資源余量，組織開展了累計(jì)百余種、5000多份作物種子和植物材料的空間搭載誘變實(shí)驗(yàn)。除了農(nóng)作物、林木育種領(lǐng)域，還搭載了空間生物類實(shí)驗(yàn)載荷，開展高等植物空間環(huán)境生長(zhǎng)發(fā)育等空間生物學(xué)研究。

2011年，神舟八號(hào)飛行任務(wù)組織開展“番茄試管苗空間開花結(jié)實(shí)”實(shí)驗(yàn)，共搭載8株番茄蓓蕾，實(shí)現(xiàn)了空間環(huán)境下植物開花結(jié)果，驗(yàn)證了高等植物在空間環(huán)境下的開花結(jié)實(shí)的可行性。2016年發(fā)射的天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室搭載開展了高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，這是中國(guó)首次進(jìn)行的“從種子到種子”空間植物全生命周期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，在太空環(huán)境下首次獲得擬南芥開花基因啟動(dòng)子控制的綠色熒光蛋白實(shí)時(shí)圖像，為未來(lái)建立以植物為基礎(chǔ)的空間生命生態(tài)系統(tǒng)提供了有益借鑒。

航天育種成果惠及百姓生活

經(jīng)過(guò)30多年的研究和應(yīng)用，航天育種的成果已經(jīng)悄然融入到老百姓生活的方方面面。這項(xiàng)技術(shù)不僅推動(dòng)了農(nóng)作物的改良，還將被應(yīng)用在食品加工、酒類釀造、生物制藥、石油開采等諸多方向，產(chǎn)生突出的經(jīng)濟(jì)效益。

中國(guó)的牧草航天育種尚處于初始階段，主要集中于苜蓿品種的選育研究，未來(lái)尚有廣闊的發(fā)展空間，目前已經(jīng)成功培育出的“中天1號(hào)紫花苜蓿”、“農(nóng)菁14號(hào)紫花苜蓿”等國(guó)家級(jí)、省部級(jí)牧草品種，推進(jìn)了草類植物太空育種研究發(fā)展，已在全國(guó)推廣種植25萬(wàn)畝以上。“中天1號(hào)紫花苜蓿”物種優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)性狀突出，干草國(guó)家區(qū)域試驗(yàn)每畝最高達(dá)1789.9公斤，粗蛋白質(zhì)含量平均為20.8%，達(dá)到了中國(guó)苜蓿干草捆分級(jí)國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，有效解決了國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種少、國(guó)外引進(jìn)品種退化快等問(wèn)題。

根據(jù)中國(guó)載人航天工程的計(jì)劃安排，中國(guó)空間站預(yù)計(jì)在2022年前后建造完成并投入在軌運(yùn)營(yíng)，未來(lái)，航天員將長(zhǎng)期在軌駐留開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和技術(shù)試驗(yàn)?？臻g站作為國(guó)家級(jí)太空實(shí)驗(yàn)室，能為更多領(lǐng)域的科學(xué)家開展空間科學(xué)研究提供更多更好的實(shí)驗(yàn)條件和機(jī)會(huì)，包括航天育種在內(nèi)的各類研究成果必將更多地惠及普通百姓生活。(完)（郭超凱 王霄/文）

（來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)）