航天育種并不神秘

何燁

一元錢幣大小的西瓜、可一人熊抱的大南瓜，這些好像是存在于童話中的東西，其實都可以在我們的現(xiàn)實生活中找到，他們就是讓人熟悉又陌生的航天育種食品。

航天育種的本質(zhì)

航天育種，也稱空間誘變育種，是將農(nóng)作物種子或試管種苗搭載返回式太空艙，進(jìn)入太空，利用太空的高真空、宇宙射線、微重力等特殊環(huán)境的共同誘變作用，使生物自身產(chǎn)生基因變異，再回到陸地上，經(jīng)過科研人員多代篩選、培育，形成特性穩(wěn)定的新品種。簡而言之，并不是去太空“鍍了一層金”回來的就叫太空種子，航天育種是利用太空環(huán)境的經(jīng)歷，再經(jīng)過科研人員的篩選、培育、分析的一種高新技術(shù)育種方式。

“宇宙空間是一個綜合性的環(huán)境，所以每一次植物的種子、其他生物進(jìn)入太空后，其基因變異的類型、頻率是隨機(jī)的、不可控的。正因為這種隨機(jī)性，對育種家來說，每一次試驗都伴隨著失望和驚喜。”國家航天育種工程首席科學(xué)家、中國農(nóng)科院航天育種研究中心主任劉錄祥說。

劉錄祥告訴筆者，太空種子的培育過程其實和常規(guī)育種的方式并沒有太大區(qū)別，只是在變異來源上的差別。航天育種一般經(jīng)過至少三到五年的篩選、淘汰和穩(wěn)定化試驗，從中選出一些育種家認(rèn)為有價值的，或者有推廣應(yīng)用前景的品系，進(jìn)一步穩(wěn)定化以后，再經(jīng)過至少兩到三年的品種多點區(qū)域試驗鑒定。區(qū)域試驗表現(xiàn)優(yōu)良的品系，還需要經(jīng)過品種審定委員會的審定或認(rèn)定以后，這個品種才能去推廣應(yīng)用。

那么經(jīng)過基因誘變的太空種子和轉(zhuǎn)基因有什么區(qū)別？是否安全呢？劉錄祥告訴筆者，從基因結(jié)構(gòu)的改變來說，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將一種生物基因引入到另一種生物中，從而使一種生物表現(xiàn)出另一種生物的性狀，而航天育種只是利用宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導(dǎo)，使作物染色體產(chǎn)生缺失、重復(fù)、易位、倒置等基因突變。在正常情況下，植物種子產(chǎn)生自然變異要經(jīng)歷漫長的過程，甚至上百年，而航天育種只是使這個速度加快而已，并不存在安全問題。

航天育種增加了種質(zhì)資源的多樣性

20世紀(jì)60年代初期，美國和蘇聯(lián)就已經(jīng)把蔬菜、糧食作物的種子送上太空。此后俄羅斯宇航員在“禮炮號”“和平號”空間站生活期間，曾經(jīng)播種過小麥、洋蔥等種子，但美蘇把這項技術(shù)主要運用于宇航員的太空生活服務(wù)上。

中國在1987年由我國第9顆返回式衛(wèi)星把多個水稻和青椒品種的種子送入太空，這是我國作物種子的第一次太空之旅。不過當(dāng)時搭載種子的目的是想探索太空環(huán)境對生物遺傳的影響，而科學(xué)家無意中發(fā)現(xiàn)上天的種子發(fā)生了一些意料之外的變異，于是開啟了我國利用太空環(huán)境育種的航天育種事業(yè)。

在航天育種專家劉錄祥看來，毛澤東1958年提出的“農(nóng)業(yè)八字憲法”土、肥、水、種、密、保、管、工依然是今天農(nóng)業(yè)增產(chǎn)措施的不二法門。在我國資源環(huán)境有限的條件下，培育和推廣良種是滿足口糧、實現(xiàn)增產(chǎn)、保障糧食安全的一種最重要的途徑。航天育種和傳統(tǒng)育種相比，節(jié)約時間，并且對我國種質(zhì)資源的多樣性、豐富性和創(chuàng)新性上有重要的意義。

傳統(tǒng)育種可能要經(jīng)過長達(dá)十年的努力，才能得到一個適宜推廣的新品種，而太空育種通過個別基因的改變，在3～5年就可以穩(wěn)定下來，得到新品種。而正因為宇宙空間環(huán)境對基因誘變的隨機(jī)性，送上太空的一百粒種子，可能只有幾粒會發(fā)生“有利變異”，經(jīng)過科學(xué)家的選擇，它們有的在增產(chǎn)上表現(xiàn)突出，有的在抗病性上具有明顯優(yōu)勢，無論怎樣，在我國的種質(zhì)資源庫中，它們都是寶貴的成果。

目前，航天育種在我國糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、園藝作物、水產(chǎn)品、生物制品等多個領(lǐng)域都有成果，其中育成審定的太空農(nóng)作物優(yōu)良品種已達(dá)160多個。

警惕商業(yè)炒作對航天育種食品的歪曲

除了由于對航天育種的原理不了解導(dǎo)致的對航天育種食品安全性的質(zhì)疑外，市場上也充斥著大量關(guān)于太空蔬菜營養(yǎng)價值的爭論，有的蔬菜打著“太空蔬菜”的旗號，比一般品種在價格上高出好幾倍。

劉錄祥說，商業(yè)炒作容易誤導(dǎo)消費者，航天技術(shù)是我們對品種改良的一種手段，它和其他方法培育出來的新品種生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在功能上沒有本質(zhì)的區(qū)別，例如有些品種可能在某項微量元素含量上會表現(xiàn)出優(yōu)勢，但并沒有夸張到具有獨特的保健、養(yǎng)生功效。此外，我們經(jīng)常在科普活動中看到的超常規(guī)尺寸的蔬菜，其實也不用過于推崇，并不是個子大就是太空技術(shù)育成的，一些生物技術(shù)也可以培育出超大南瓜，而他們只不過是地面的常規(guī)品種。雖然新品種的推廣需要宣傳，但這并不意味著航天育種的品種就要貼上異樣的標(biāo)簽。

大多數(shù)的太空種子在增產(chǎn)上確實有優(yōu)勢，因此劉錄祥提醒，太空種子是肉眼無法辨別的，農(nóng)民想要試種太空種子，一定要通過電話或網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系正規(guī)的研究單位去了解品種的真實信息，去購買那些通過國家或者省一級品種審定委員會審定或認(rèn)定的品種去種植，而且不要跨區(qū)域引種，了解品種的適用范圍，可以盡量避免不必要的損失。

航天育種必須以雄厚的科技實力做堅強(qiáng)后盾，而擁有發(fā)射返回式航天器是航天育種最基本的前提。我國是世界上最早開展航天育種研究的國家之一，對農(nóng)業(yè)科研來說，它是現(xiàn)代生物育種的發(fā)展方向，也是將來農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑，它的科技成果將廣泛運用并改變我們的生活。endprint