太空育種：我們的目標(biāo)是去火星種土豆

太空育種即航天育種，也被稱作空間誘變育種，是將作物種子或誘變材料送入太空，利用太空特殊的環(huán)境誘變作用，使其產(chǎn)生變異，再返回地面培育作物新品種的育種新技術(shù)，這也是航天技術(shù)與生物育種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

近期，我刊記者采訪到了中國(guó)空間技術(shù)研究院航天生物集團(tuán)總工程師、神舟綠鵬公司董事長(zhǎng)趙輝。在天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)飛行任務(wù)中，“航天生物”提供的部分作物種子、花卉種子和微生物菌種均在搭載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)。采訪中，趙輝對(duì)太空搭載及太空育種的情況作了相關(guān)介紹。

太空搭載的起源

我國(guó)從1987年開(kāi)始利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行生物材料太空搭載?！八@個(gè)怎么來(lái)的呢？在發(fā)射衛(wèi)星的時(shí)候，對(duì)衛(wèi)星的質(zhì)心有一個(gè)技術(shù)要求。因?yàn)樵谛l(wèi)星這個(gè)艙里面，布滿了各種儀器，儀器的體積大小、質(zhì)量都不同，如果這時(shí)把它懸起來(lái)，肯定是偏的。但是火箭要托舉衛(wèi)星上天，得要求質(zhì)心垂直，因此要解決這個(gè)問(wèn)題，就必須在衛(wèi)星里加上配重”，趙輝說(shuō)。

“太空環(huán)境是一種非常重要并且難得的空間資源，能為各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供必要條件。如果我們把衛(wèi)星的配重替換了，放入同樣重量和體積、并且還有用途的東西，比如實(shí)驗(yàn)裝置，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)空間資源的利用。實(shí)際上就是出于這樣一種想法，才有了太空搭載。后來(lái)就有了作物種子的搭載和一些材料的搭載，又拓展到了活體的搭載，比如像菌種、試管苗，甚至還有一些細(xì)胞等。”

為什么將種子帶上太空

空間環(huán)境十分特殊，其中的輻射、微重力、亞磁和高真空等因素，都會(huì)作用于作物種子，使它產(chǎn)生一定的變化，這種變化還是太空中各種因素的復(fù)合作用，地面無(wú)法模擬。趙輝介紹到，“在地面的常規(guī)育種方法中，有一種叫‘輻射育種’或者叫‘輻照育種’，就是把一包種子放在那兒，然后拿射線去照射它，通過(guò)射線的照射，誘導(dǎo)它自身產(chǎn)生變化。但是在地面去做，只能做射線的輻照，而且只能做單一射線。到了太空就不一樣了，太空中的射線不僅有我們已知的，還有很多未知的都有可能作用于種子。并且種子在接受輻照的同時(shí)，還處于太空的微重力以及其他各種環(huán)境當(dāng)中，所以它不同于地面?！?/p>

如果種子的變化是有益的，相關(guān)專家就能研究其中的空間誘變機(jī)理，再以此為依據(jù)，探索如何利用地面已有的技術(shù)，豐富和發(fā)展農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源以及更多領(lǐng)域的生物技術(shù)。

但太空育種不是在天上就完成了它的育種工作，而是在搭載誘變后，一代一代篩選培育。趙輝說(shuō)：“并不是每一粒種子上天回來(lái)以后就變成新品種了。它只是空間誘變實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，能不能成為種子，還需要按照地面品種選育的科學(xué)規(guī)律和技術(shù)路線。地面上的工作，短則五至六年，長(zhǎng)則十年八年都有可能?！?/p>

趙輝還強(qiáng)調(diào)，太空育種不是轉(zhuǎn)基因，任何的變化都是種子自身在變化，沒(méi)有外源基因的導(dǎo)入和介入，這是太空育種和轉(zhuǎn)基因的本質(zhì)區(qū)別。

不僅有更好吃的草莓，還要去火星種土豆

在天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)的眾多搭載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，就有樹(shù)莓和草莓的組培苗，趙輝說(shuō)，他希望空間環(huán)境能誘導(dǎo)組培苗自身產(chǎn)生變異，從而獲得一些新的育種材料，然后在地面進(jìn)行品種的選育，培育出新的品種。“讓草莓更甜，果型更好看，顏色更艷麗，有效成分更高，產(chǎn)量更穩(wěn)定，生長(zhǎng)周期更短。這是搭載的目的和我們育種的目標(biāo)。以后，我們一定會(huì)吃到更好吃的草莓！”

趙輝還認(rèn)為，利用太空育種來(lái)選育新品種，其中包含兩個(gè)目標(biāo)——一是面向未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，另外一個(gè)目標(biāo)則是為了選擇未來(lái)適合在空間環(huán)境下生長(zhǎng)發(fā)育的品種。這樣不僅能解決未來(lái)空間站內(nèi)航天員食品自給的問(wèn)題，也能給地外基地的建設(shè)提供技術(shù)保障。“如果我們未來(lái)建設(shè)了月球基地、火星基地，人類在那里生活就得有持續(xù)的食物供應(yīng)，就需要在空間環(huán)境里種植。到時(shí)我們就可以在火星上種土豆，老吃土豆也不行，我們還要種小麥，得吃面包。另外，水稻也得種，蔬菜也得種，要補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，改善生活。這就是我們做太空育種實(shí)驗(yàn)的更遠(yuǎn)大的目標(biāo)”。

本刊記者_(dá)楊璐茜