鄭莉穎
在中國農業科學院作物科學研究所發布的“2019年中國核農學十大進展”中,核輻射誘變育種榜上有名。核能,竟與餐桌上的糧食有著密不可分的關聯,這足夠安全嗎?確定靠譜嗎?
核能育種也叫核輻射育種,簡單來說就是通過核能射線的作用,破壞生物體遺傳物質DNA結構,使基因發生改變。
這不就是轉基因?等等……這個真不一樣。
基因改變,本質上來說是讓作物表現出更多性狀。比如玉米,有甜的、糯的,耐干旱的,抗倒伏的……一般來說,要把優點遺傳下來,可以用傳統的雜交育種、自然突變來實現。然而考慮到作物自己過于“懶惰”,基因突變概率很小、程度也有限。于是,想要新品種、優良性狀的現代農業,選擇了轉基因和輻射誘變育種。
兩者都是在基因改變上做文章,又有什么區別呢?轉基因像是道數理題,答案是固定的。科學家要對一個品種的基因進行定向改造,改成什么樣,自己說了算;輻射誘變則更像是場文學考試,多得是出人意料的答案。通過誘變,作物基因的改變隨機,預想不到的新品種就誕生了。
1927年,美國科學家發現了X射線對玉米、大麥的誘變效應;1934年,育種專家用X射線的誘變效應,成功培育出煙草突變品種,那是世界上運用輻射誘變技術的第一例“人工培育”。1964年,國際原子能機構(IAEA)和聯合國糧農組織(FAO)專門還成立了一個“推廣部門”——核技術農業應用聯合司,幫著世界各國搞核輻射誘變育種。
我國是20世紀50年代后期加入核農學潮流,起步晚,但70年代末就步入快速發展階段。尤其自“七五攻關”以來,核輻射等誘變技術研究與育種應用高度抬升,被列為國家或部門重點科技項目、課題。這直接使得21世紀后,我國無論是誘變育種的數量還是種植面積,在國際上呈現較大領先優勢。
據IAEA的不完全統計,在2008年全世界利用輻射誘變技術培育的2320個新品種中,中國育成的多達623個,占世界總量的26.85%,年推廣種植面積達1350畝,每年增加的糧食、棉花、油料等作物可創經濟效益40億元。
12年過去了,還在領跑。迄今,我國利用核技術誘變育成和審定的突變品種達1033個,超過同期國際上育成突變品種總數的三分之一,每年為國家增產糧棉油15億公斤。“十三五”期間,我國在7種不同作物上更是誘變育成了20多個高產優質國審新品種,小麥最高畝產超過840公斤。
核技術光在農業應用中,就還有食品輻照、同位素示蹤、昆蟲不育、農業生態環境保護和輻照檢疫等多個方面。
以食品加工為例,食品輻照被譽為21世紀綠色加工技術。自1984年以來,我國開始輻照大蒜、馬鈴薯、洋蔥、脫水蔬菜、白薯酒和肉制品等,目前每年輻照食品占全球總量的一半以上,年產值超過26億美元。國內食品輻照無論是裝置總數,還是加工能力均位居全球第一。
跳出“農業”,用途只增不減:
發電——核電站只需消耗很少的核燃料,就可以產生大量的電能,每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上;
研究堆——截至2017年12月31日,67個國家建造了797座民用研究堆。全球有57座研究堆高功率運行,提供可支持高容量產品和服務的高中子通量;
疾病診療——核醫學用于診斷神經精神病學中的阿爾茨海默氏病;
環境治理——IAEA正利用核技術等評定塑料對海洋的影響……
看百年發展,核技術造福各業,潛力巨大。但切爾諾貝利核電站、福島核電站泄漏事故,也確實讓許多人對核頗有“談虎色變”的恐懼感。或者說,這是一把足夠鋒利的刀。人類不欠缺舉得起的勇氣,還差些靠得住的能力。