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(shí)都可以在我們的現(xiàn)實(shí)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(guò)科研人員多代篩選、培育，形成特性穩(wěn)定的新品種。簡(jiǎn)而言之，并不是去太空“鍍了一層金”回來(lái)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(guò)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(gè)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?yàn)檫@種隨機(jī)性，對(duì)育種家來(lái)說(shuō)，每一次試驗(yàn)都伴隨著失望和驚喜?！眹?guó)家航天育種工程首席科學(xué)家、中國(guó)農(nóng)科院航天育種研究中心主任劉錄祥說(shuō)。

劉錄祥告訴筆者，太空種子的培育過(guò)程其實(shí)和常規(guī)育種的方式并沒(méi)有太大區(qū)別，只是在變異來(lái)源上的差別。航天育種一般經(jīng)過(guò)至少三到五年的篩選、淘汰和穩(wěn)定化試驗(yàn)，從中選出一些育種家認(rèn)為有價(jià)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(guò)至少兩到三年的品種多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)鑒定。區(qū)域試驗(yàn)表現(xiàn)優(yōu)良的品系，還需要經(jīng)過(guò)品種審定委員會(huì)的審定或認(rèn)定以后，這個(gè)品種才能去推廣應(yīng)用。

那么經(jīng)過(guò)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(lái)說(shuō)，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(chǎng)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(zhǎng)的過(guò)程，甚至上百年，而航天育種只是使這個(gè)速度加快而已，并不存在安全問(wèn)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(guó)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(hào)”“和平號(hào)”空間站生活期間，曾經(jīng)播種過(guò)小麥、洋蔥等種子，但美蘇把這項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用于宇航員的太空生活服務(wù)上。

中國(guó)在1987年由我國(guó)第9顆返回式衛(wèi)星把多個(gè)水稻和青椒品種的種子送入太空，這是我國(guó)作物種子的第一次太空之旅。不過(guò)當(dāng)時(shí)搭載種子的目的是想探索太空環(huán)境對(duì)生物遺傳的影響，而科學(xué)家無(wú)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(guó)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(lái)，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(guó)資源環(huán)境有限的條件下，培育和推廣良種是滿足口糧、實(shí)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(shí)間，并且對(duì)我國(guó)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(guò)長(zhǎng)達(dá)十年的努力，才能得到一個(gè)適宜推廣的新品種，而太空育種通過(guò)個(gè)別基因的改變，在3～5年就可以穩(wěn)定下來(lái)，得到新品種。而正因?yàn)橛钪婵臻g環(huán)境對(duì)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(huì)發(fā)生“有利變異”，經(jīng)過(guò)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(shì)，無(wú)論怎樣，在我國(guó)的種質(zhì)資源庫(kù)中，它們都是寶貴的成果。

目前，航天育種在我國(guó)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(gè)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(gè)。

警惕商業(yè)炒作對(duì)航天育種食品的歪曲

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

劉錄祥說(shuō)，商業(yè)炒作容易誤導(dǎo)消費(fèi)者，航天技術(shù)是我們對(duì)品種改良的一種手段，它和其他方法培育出來(lái)的新品種生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品在功能上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，例如有些品種可能在某項(xiàng)微量元素含量上會(huì)表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，但并沒(méi)有夸張到具有獨(dú)特的保健、養(yǎng)生功效。此外，我們經(jīng)常在科普活動(dòng)中看到的超常規(guī)尺寸的蔬菜，其實(shí)也不用過(guò)于推崇，并不是個(gè)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(guò)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(shí)有優(yōu)勢(shì)，因此劉錄祥提醒，太空種子是肉眼無(wú)法辨別的，農(nóng)民想要試種太空種子，一定要通過(guò)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(shí)信息，去購(gòu)買那些通過(guò)國(guó)家或者省一級(jí)品種審定委員會(huì)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(shí)力做堅(jiān)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(guó)是世界上最早開展航天育種研究的國(guó)家之一，對(duì)農(nóng)業(yè)科研來(lái)說(shuō)，它是現(xiàn)代生物育種的發(fā)展方向，也是將來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑，它的科技成果將廣泛運(yùn)用并改變我們的生活。endprint