食物飛天，太空制造時代來了嗎

Riri

2022年4月16日，1.2萬顆成為“天選之子”進入太空的種子，搭乘著神舟十三號返回地球，其中包括政府、高校、農林科學院、航天育種產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟等單位搭載的作物種子。此后，神十四、神十五都搭載了不同數(shù)量的航天育種材料，前往太空進行空間誘變育種試驗。

在航天新聞熱度下，航天育種再次獲得業(yè)界關注。上天“旅游”一趟變成“太空種子”就結束了嗎？當然沒有。搭載物返回地面后還需要接受篩選，然后種植培育，最終獲得優(yōu)質高產的新品種。

航天育種又稱空間誘變育種，是借助獨特的空間環(huán)境誘變因素、宇宙高能離子輻射、微重力以及復雜電磁環(huán)境，使生物材料發(fā)生變異，從而獲得寶貴的突變體和豐富的遺傳多樣性。

動植物的進化得益于自然環(huán)境下的基因變異。進入太空的植物種子雖然發(fā)生了變異，但并非因為導入了外源基因，而是因為提高了變異發(fā)生的頻率，這樣的變異與自然界中的變異沒有差別?？蒲腥藛T也通過相應的品質檢測和多年的品種應用，證明了航天育種的安全性。由此取得的種質資源的創(chuàng)新和突破，對保證糧食安全和種業(yè)進步具有重要意義。

在我國， 位于北京通州的航天育種核心示范基地，常年展示著各式各樣的太空種子新品種：口感近似獼猴桃的番茄、皮薄質脆的系列航椒……每年春夏，全國各地的大農戶、種子經銷商都會接踵而來，采購來自太空的新品種。

目前，蔬菜瓜果、咖啡、茶葉、菌種、中藥材等食品都有了“太空后代”。早在20世紀60年代初，美、蘇就已開啟了太空種子搭載試驗。1987年，我國首次通過第9顆返回式衛(wèi)星將一批農作物種子送上太空，揭開了中國航天育種的序幕。

30多年來，我國共進行了3 0余次植物種子、菌種、試管苗搭載升空實驗，培育出近千個航天育種新品系、新品種，累計增產糧食約1 6億公斤。伴隨著我國航天事業(yè)和育種科研的不斷進步，中國成為世界上唯一持續(xù)研究和應用這一技術的國家，目前已處于國際領先水平。

如今，航天育種的成果已經開始應用在預包裝食品中，太空啤酒、太空益生菌、太空咖啡……航天育種和普通消費者的距離越來越近。這時你可能會問，人類自己上天的機會都十分稀少，為什么還要騰出寶貴的資源送種子上天呢？簡單來說，原因有二。

第一，時間就是金錢。相比花費數(shù)十年，翻山越嶺尋找自然突變的植株，航天任務能在短時間內帶來大量突變的育種材料。第二，推動產業(yè)升級。航天工程育種在農業(yè)、林業(yè)、微生物制造業(yè)等產業(yè)，已經發(fā)揮出了重要的帶動作用。

目前，我國航天育種年推廣面積超過4000萬畝，初步估算已產生直接經濟效益超過2000億元，其中不少都和食品有關。隨著神十五繼續(xù)飛天，航天育種的美好藍圖正在更加廣泛地展開。那么，它在現(xiàn)實生活中的應用情況如何？又能為普通老百姓的生活、為與我們息息相關的食品行業(yè)帶來什么新變化呢？

著實羨慕：種子都已經上太空了

毫無疑問，太空旅行對目前世界上的絕大多數(shù)人來說，都還是遙不可及的。然而這時，有些種子已經悄悄坐飛船上了天。

2022年4月16日，與神舟十三號的3位航天員一同返回地球的，還有1.2萬顆種子。同日下午，工作人員也在返回艙開艙活動中，展示了部分太空種子。從已公開的神十二和神十三航天育種實驗項目清單中可以發(fā)現(xiàn)，在上千份育種材料中，有大量和食品相關的樣本。

清單中不僅有小麥、水稻、玉米、咖啡等常見農作物的種子，有生菜、黃瓜、草莓、甜瓜等蔬菜瓜果的種子，還覆蓋了更多其他的食品品類，例如茶葉等經濟作物的種子，芽孢桿菌、雙歧桿菌等微生物菌種，石斛、當歸等藥用植物的種子。

從太空回來的種子需要種植和培育。據公開報道，目前我國航天育種的育成品種數(shù)量和推廣應用范圍，均居世界首位。

在海南，我國已經建立了太空作物種植基地，海南航天育種中心的科研成果也早已進入市場，走進普通消費者的生活。

在新疆布爾津，也有航天育種蔬菜種植基地?；厝藛T表示，2022年引進了草莓番茄、櫻桃番茄、黑寶石番茄等10種太空番茄種子，經過培育，已于8月上市。航天育種可在相對較短的時間內選育出高產、早熟、抗病等性狀優(yōu)良的種質資源。據該種植基地統(tǒng)計，航天育種蔬菜比普通蔬菜每畝增產30% 以上。以茄子為例，普通茄子畝產2.5噸，而航天育種茄子的畝產量可達3.3噸；普通番茄的畝產量在5～6噸，航天育種番茄畝產可達8～10噸。

航天育種蓬勃發(fā)展，越來越多的業(yè)內人士希望參與打造航天育種研發(fā)基地，將航天科技成果轉化應用到農業(yè)領域，甚至喊出了以“航天+ 農業(yè)”“科技+ 農業(yè)”“元宇宙+ 農業(yè)”為產業(yè)核心，打造航天育種研發(fā)中心的口號。

舉個例子，近年來咖啡品類的熱度居高不下，而云南的咖啡豆早在2012年就已經上天了。據了解，2012年神舟九號飛船首次將普洱小粒種咖啡種子帶上太空，在軌飛行13天后成功返回地面。后續(xù)，云南當?shù)匾患夜境蔀槌休d神九太空咖啡種植試驗的企業(yè)。2022年，云南咖啡生豆價格創(chuàng)下歷史新高，眾多咖啡消費品牌紛紛推出云南產地的咖啡。隨著航天育種咖啡的不斷迭代研究，未來的咖啡市場競爭中，或許將打出“太空咖啡”的概念。

除了咖啡，在我們的頭頂上空，還有過“飛來飛去”的茶葉種子。近期很火的鳳凰單叢茶就曾隨著神舟十三號在太空待了6個月，現(xiàn)已回到廣東潮州完成種植。此外，福建也有許多茶種曾做過太空旅客。2021年，白茶種子首次搭載神舟十二號在太空飛行90天，返回后由福建省農業(yè)科學院茶葉研究所負責選育。而早在2013年，神舟十號上就已搭載過武夷茶“航天大紅袍1號”和“航天正山小種1號”，還有安溪鐵觀音茶種。2003年、2007年、2011年、2012年的神舟飛船上，也都搭載過茶種。

國家航天育種工程首席科學家劉錄祥曾表示，我國的航天育種一開始就是以滿足市場需要為目標的。當航天育種技術隨一次次飛天獲得突破時，也將推動食品這個剛需市場出現(xiàn)更多的品類創(chuàng)新。

“上天入地”不容易，如何用好這些“天選之種”

官方曾表示，航天育種既要上天，也要入地，最大優(yōu)勢在于變異率高、育種周期短，可在相對較短的時間內選育出性狀優(yōu)良的種質資源?？缮咸烊氲夭]有科幻電影中表演的那般容易。

目前，人類航天器能搭載上天的重量十分有限，任何載荷都應發(fā)揮出最大價值。因此，想要成為太空種子，門檻很高，只有那些遺傳穩(wěn)定性高、綜合性狀好的品種，才有機會踏上太空之旅。

然而，等太空旅行結束，也不一定就能達到理想的效果。太空誘變就像是開盲盒，誘變的結果具有隨機性，好壞難測。航天育種產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長、中國空間技術研究院原航天生物總工程師趙輝表示，在實際培育前，誰都不清楚種子發(fā)生了怎樣的突變。

此外，這些食物種子不是去了一趟太空，就能夠進入市場、得到廣泛應用，而是需要在種植入地后，進行多代連續(xù)培育，篩選出發(fā)生優(yōu)異變異且能穩(wěn)定遺傳的品種，并最終通過國家審定，才能成為真正的“天選之種”。

中國農業(yè)科學院蘭州畜牧與獸藥研究所專家楊紅善表示，從種子搭載返回到地面種植，再到培育出新品種，不同植物的育種年限不一樣。按照育種程序，培育出一個紫花苜蓿新品種需要10多年時間。燕麥作為一年生植物，時間會減少2～3年。

相關業(yè)內人士表示，航天育種對全球的食品企業(yè)來說成本很高，即使獲得了品種資質，參與了航天育種的實際操作，但來自太空的育種成果在商業(yè)應用方面，仍然是極為稀缺的資源。因此，食品企業(yè)也需要按照各國航天育種項目的規(guī)定推進自己的計劃。

除了前文提到的蔬菜、水果、咖啡豆、茶葉等品類，目前航天育種的范圍也覆蓋微生物菌種。

不難看出，快速研發(fā)出航天育種食品的目標很難實現(xiàn)，但是目前的食品企業(yè)如果希望聚焦這一領域，可以進行一些“四兩撥千斤”的操作。有業(yè)內人士表示，菌種或許是一個合適的選擇。

菌種在經歷太空培育之后，還可以在地面進行“無限”的增殖。例如在我國，一家來自云南乳品企業(yè)的專利菌株，就入選了航天育種實驗項目清單。2022年6月5日，神舟十四號飛船在酒泉成功發(fā)射。和3名航天員一同開啟太空之旅的，就包括這家乳企的28株益生菌菌株。據該企業(yè)表示，本次進入太空的菌株，是來自企業(yè)科研人員從大理特色食品——乳扇制品中選育出的專利菌株。此外，在2021年6月17日，這家乳企的21株菌株也曾搭載神舟十二號載人飛船登陸過天宮空間站。

能夠和益生菌應用創(chuàng)新共享航天育種投資思路的，還有啤酒品類中常用的酵母菌。2014年10月，美國一家啤酒公司通過火箭將小瓶啤酒酵母發(fā)射上天，并在回收后釀造出了“太空啤酒”。

然而，想要獲得太空酵母并不簡單。這家啤酒公司分享了其推出“太空啤酒”前的故事——

在第一次嘗試時，酵母一路安全上天，返回時卻降落在了偏遠的黑巖沙漠，一系列意外情況導致地面無法追蹤到返回艙，菌種失聯(lián)27天，在極端的沙漠高溫下失去了活性；第二次發(fā)射上天的酵母終于得以順利回收，并立即被運送到公司的實驗室開始繁殖和釀造，其產品最終于2015年成功問世。這款用太空酵母做出的啤酒，并不是企業(yè)曇花一現(xiàn)的營銷活動。此后，該公司還在2017年推出了“太空啤酒”的第三版。

太空酵母的應用中，也出現(xiàn)了中國企業(yè)的身影。

一家從事空間微生物領域研究的企業(yè)，在2021年推出了主打“太空釀酒酵母”的啤酒。企業(yè)表示，該款啤酒的釀酒酵母菌株曾于2016年搭載神舟十一號飛船以及天宮二號進入太空，經過多代選育、克隆技術繁殖，最終研發(fā)出新型“太空釀酒酵母”。

2021年6月，該企業(yè)與知名啤酒品牌合作，推出了一款精釀啤酒品牌，并在資本市場獲得500萬天使輪融資。該品牌主打“太空精釀啤酒”。據創(chuàng)始人表示，品牌的釀酒酵母來自神舟十一號飛船和天宮二號空間站，返回地球后由科學家團隊研發(fā)。他們認為，國內目前缺乏有太空科技背景的啤酒，該品牌想要填補國內太空精釀技術商業(yè)化轉化的市場空白。在太空產品發(fā)售后，該品牌還會開放精釀酒館加盟。

食品企業(yè)想要“上天入地”并不容易，如何把航天育種的資源優(yōu)勢最大化，并且更高效地完成創(chuàng)新發(fā)展，將是企業(yè)面臨的關鍵挑戰(zhàn)?；蛟S在未來，在小酒館里喝著用太空酵母釀造的啤酒，吃著含有太空益生菌的食品，將成為人們的日常。

食品品牌的未來難道在太空

隨著航天育種的成果走上普通人的餐桌，人們也逐漸意識到，太空看似離我們很遠，實際上已經覆蓋了生活的方方面面。

盡管真正進入太空的條件有很大限制，但是食品企業(yè)從未停止過以各種方式給自己的產品注入太空元素。無論是營銷話題、航天員食品贊助，還是航天育種、微生物干細胞研究，和太空相關的話題都能夠吸引到廣泛的關注。業(yè)內人士稱，對食品品牌而言，單從傳播角度來看，太空營銷不失為一種有效的傳播方式。而從企業(yè)的長期發(fā)展角度來看，空間生物研究和商業(yè)化開發(fā)應用，是一個不斷突破創(chuàng)新的過程，有著長期意義，不能只看短期回報。

我們也一起來看一看，食品品牌還在如何“挑戰(zhàn)太空”？

為了吸引挑剔的消費者，咖啡賽道已經從最終的精品現(xiàn)制咖啡轉換到了原料咖啡豆，品牌商紛紛開始講述自己的烘焙故事和工藝?？擅绹幸患夜鹃_始不滿足于只在地球上烘咖啡豆了，他們希望通過發(fā)射火箭，烘幾爐“太空咖啡豆”。

2019年，該公司計劃將裝滿300公斤生咖啡的加壓罐發(fā)射到太空，利用返回地球落入大氣層所產生的熱量來烘焙咖啡豆。公司創(chuàng)始人表示，幾個世紀以來，咖啡一直以同樣的方式烘焙，現(xiàn)在到了利用太空技術徹底改變咖啡烘焙現(xiàn)狀的時候。

該公司聲稱，他們已經獲得了“太空烘焙膠囊”的專利，將使來自再入大氣層時的熱量分布在4個圓柱體周圍，每個圓柱體裝有7 5公斤咖啡豆?？Х榷箷谖⒅亓Νh(huán)境中被均勻地加熱和烘烤，整個過程將持續(xù)20分鐘。

外媒還給其咖啡豆預測了售價—假設一杯咖啡中含有10～15克咖啡豆，僅計算火箭成本，每杯咖啡的價格將達到200美元。加上設計、開發(fā)、營銷、加工等其他費用，每杯“太空咖啡”的售價將可能高達500美元。

有了火箭烘咖啡豆的腦洞，做“火星啤酒”似乎也不意外了。

目前，全球最大的啤酒釀造商在2017年對外宣布，計劃在火星上釀造微重力啤酒，做出第一款“火星上的啤酒”。2017年12月，該公司將20顆大麥種子通過SpaceX 公司的火箭發(fā)射升空，進入國際空間站。在軌道上運行了大約3 0天后，這些種子被帶回地球，供該公司的創(chuàng)新團隊進行分析，為釀造“火星啤酒”的下一步奠定基礎。

在當時，“火星啤酒”的計劃被人們認為只是一個營銷噱頭。后來，該公司在2018年的行動證明，該活動確實有重要的營銷價值，然而它不僅只是一個噱頭——2018年11月，該公司宣布計劃在國際空間站進行第3次實驗，以開發(fā)更能耐受極端壓力環(huán)境的新麥芽大麥品種。

沿著這樣的思路暢享下去，未來當人們移居新行星，不僅能喝到來自火星的啤酒，還可能吃到來自太空的人造肉。

2019年9月，以色列的生物科技初創(chuàng)公司與俄羅斯生物打印公司以及兩家美國公司合作，在國際空間站上進行了一項聯(lián)合實驗，在太空培育出了首塊“太空人造肉”——研發(fā)人員將來自活牛的細胞送上國際空間站，在微重力環(huán)境下，使用3D 生物打印機，將細胞組裝成了一小塊肌肉組織。2020年，這家以色列公司宣布開展“Aleph Zero”計劃，將在太空中制造牛排，讓生產不受氣候變化和當?shù)刈匀毁Y源可用性的影響，從而保障糧食安全。該公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官表示，希望通過“Aleph Zero”項目，隨時隨地為任何人無條件提供優(yōu)質營養(yǎng)。

太空啤酒、太空咖啡豆、太空人造肉……一切案例似乎都在表明，食品企業(yè)的未來，將不會止步于地球。太空項目的高投入背后，是食品品牌對長期發(fā)展的關注和對人類未來的探索。

神舟十五號再次出發(fā)，此時此刻在我們頭頂上方，一批新的食品種子正在太空中遨游。隨著我國空間站時代的到來，航天育種將開辟一個連接太空和地面、未來與現(xiàn)實的全新領域，定期的發(fā)射和返回，必將為育種研究提供更加豐富的航天資源和保障。超2000億元市場的航天育種，也將繼續(xù)發(fā)揮其獨有的太空優(yōu)勢，培育出更多新的種質資源品類，推動整個食品產業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

可以想見，在太空時代，科技的進步融合人類的創(chuàng)造力，將帶來越來越多關于生產、關于制造、關于商業(yè)和生活的想象力。讓我們一起期待，未來更多領域在太空留下創(chuàng)新的印記。

本文內容來自微信公眾號“FBIF 食品飲料創(chuàng)新”，ID：FoodInnovation