未來的農業科技

周軍

“神舟十三號”載人飛船返回艙在北京開艙，搭載的作物種子順利出艙。什么樣的種子能拿到太空旅行的珍貴“船票”？當一粒種子進入浩瀚太空，會經歷怎樣的奇妙旅程？“天選之種”又將如何改變我們的生活？

搭載“神舟十三號”返回的不僅有中藥材種子，還有水稻、生菜等各類植物種子。它們來自不同地區、單位。有些側重于基礎研究，有些則側重于品種培育，可謂“八仙過海，各顯神通”。

航天器載荷資源寶貴，每一克都要發揮最大價值。因此，種子進入太空的門檻不低。只有那些遺傳穩定性高、綜合性狀好的，才能脫穎而出，開啟“太空育種”之旅。

太空育種，也稱航天育種、航天誘變育種，是利用太空的特殊環境誘使植物種子發生基因變異，進而選育植物新品種，創造農業育種材料，豐富基因資源。這是一種將輻射、航天、育種和遺傳等學科綜合起來的高新技術。簡單來說，讓種子先“上天”再“入地”，經過篩選、雜交、鑒定等，最終形成新種質資源的過程，就是太空育種。

太空具有微重力環境，還有帶電的高能粒子，搭載上去的種子和生物材料在受到弱輻射時會產生變異。將產生這種變異的種子，再帶回到地面上進行種植，選擇那些可遺傳且符合我們人類要求的變異，繼而把它們育成新品種。

與傳統育種技術相比，太空育種最大優勢在于空間誘變材料的變異率高、育種周期短，可在相對較短時間內創制出高產、早熟、抗病等性狀優良的種質資源。

以前想找到一個新的育種材料，可能要歷時10年、20年，甚至得翻山越嶺尋找自然突變植株，而航天任務能在相對短時間里帶回大量突變材料。

航天誘變提供了盡可能多的基因源材料，為育種按下“快捷鍵”。從安全性上來說，沒有導入任何外源基因的太空育種與常規輻射誘變育種相比，二者都是植物自身的基因組序列發生了改變，培育出的產品都一樣安全。

航天服務于國計民生，育種便是其中的典型。1987年8月5日，我國第九顆返回式衛星搭載著精挑細選的小麥、水稻、青椒等百余個品種的農作物種子，順利完成了首次“太空之旅”。返回地球后，它們被分發至各地科研機構。經過雜交選育，這批種子中培育出了大豆“鐵豐18”、棉花“魯棉1號”等一批獲得國家發明獎的優良新品種。

此后，種子便成了搭載航天器的“常客”。品類既包括農作物、油料作物等，也包括不同地方主栽特色品種和稀缺物種的種子。

“神舟十二號”載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。一同著陸的還有水稻、小麥、玉米等作物種子，石斛等中草藥種子，以及甜瓜、葡萄、蘭花、玫瑰花等水果花卉種子，甚至還有富含微生物的窖泥、酒曲等。

上過太空的種子正在豐富著百姓的餐桌。不少太空育種的成熟品種不僅是試驗田里的“樣本”，而且已經成為食材，端上了普通人的餐桌。

經過30多年的實踐，中國通過航天育種已篩選新材料1200多份，培育水稻、小麥、大豆、蔬菜等新品種260多個，年推廣面積4000多萬畝。據初步估算，航天搭載育種已產生直接經濟效益超過2000億元。目前，我國太空育種的育成品種數量和推廣應用范圍處于世界第一位；空間誘變機理的研究水平和太空育種技術成果在農業上的推廣應用水平，已經達到世界領先水平。