文| 本刊記者 趙 陽

本次“嫦娥五號”水稻種子搭載順利返回，標志著中國水稻育種首次完成深空空間誘變試驗的搭載，具有里程碑式的意義。

“嫦娥五號”搭載水稻種子發(fā)芽

許多人都懷揣著一個美好夢想：“飛”出地球，看看廣袤無垠的宇宙。不久前，水稻種子航航在大家?guī)椭?，實現(xiàn)了這個愿望。現(xiàn)在就讓我們來聽聽他的冒險之旅吧。

航航的太空游記

大家好，我是航聚香絲苗水稻的種子，小名叫航航，來自華南農(nóng)業(yè)大學國家植物航天育種工程技術研究中心（以下簡稱育種中心）。最近有件特別開心的事，我被選中到太空旅游了！這可是我在2萬多名參賽選手里爭取到的機會。

不過，去太空可不是一件輕松的事，畢竟是要去遠離地球38萬公里、環(huán)境極其惡劣的地方，何況，我不是真的去旅游，是帶著任務去的。聽育種中心的叔叔阿姨說，太空中的環(huán)境可以讓我的身體產(chǎn)生變化。我會長得更高、更快、更強壯嗎？真的好期待呀！

經(jīng)過漫長的等待，飛上天空的一天終于來臨了。2020年11月24日，在中國文昌航天發(fā)射場，我和苜蓿種子、蘭花種子等等很多小伙伴一起登上“嫦娥五號”探測器，長征五號遙五運載火箭把我們送上了太空。

開始我有點害怕，但是“嫦五”姐姐一直安慰我。她說，這次去太空，她要把月亮上的土壤帶回地球，這樣科學家們就可以更了解月球。如果能順利完成任務，中國就會成為世界上第三個從月球上采樣返回的國家。聽起來好厲害，我暗暗下定決心，也要勇敢完成任務。

離開地球舒適的環(huán)境，讓我很不適應，一路都有點“暈船”。7天后，我們終于登上月亮。月亮并不像平時看到的那樣皎潔，而是灰暗暗的，有很多小坑。我們陪“嫦五”姐姐勘察了地形，采集了2公斤土壤。知道有很多人在牽掛著我們，沒有過多停留，按照計劃，12月17日結(jié)束了23天的月球之旅。

回家后，我受到了熱烈歡迎，實驗室的叔叔阿姨一直圍著我打轉(zhuǎn)。終于，我發(fā)出了嫩芽，好像比別的兄弟姐妹早了一點，現(xiàn)在已經(jīng)長到大概10厘米高啦。相信不久的將來還會有更神奇的變化出現(xiàn)，大家拭目以待吧！

太空培育新起點

航航的旅行結(jié)束了，航天育種專家的任務才剛剛開始。

在這批水稻種子返回實驗室后，育種中心研究團隊對種子細胞分裂周期的變化進行進一步觀察，并對種子基因作出鑒定。據(jù)了解，和普通種子對比，經(jīng)過太空搭載的水稻種子活力（評判種子從萌發(fā)到長成幼苗的能力的多個指標）有一定程度的提高，這反映了“嫦五”所處環(huán)境的特殊性。對此，華南農(nóng)業(yè)大學國家植物航天育種工程技術研究中心副主任郭濤解釋說，之前航天育種是利用返回式衛(wèi)星、神舟飛船等進行近地軌道培育，這次到達月球，對團隊研究來說是新的突破，對國家航天育種事業(yè)亦是新的起點。

育種中心專家對發(fā)芽種子進行觀察

華南農(nóng)業(yè)大學國家植物航天育種工程技術研究中心搭載“嫦娥五號”水稻種子

據(jù)郭濤介紹，本批被選中的水稻種子有兩個明顯優(yōu)勢。“航航父母都是航天誘變的品種，本身帶有航天血緣，通過雜交得到了雙方的優(yōu)良基因。并且該品種在抗病蟲害上表現(xiàn)優(yōu)良，具有很多好的性狀。比如具有香味、粒形細長，是消費者比較傾向的選擇，未來會具有很高市場價值?！薄版衔濉陛d額有限，育種中心通過航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟在全國定向征集，通過專家評審和航天科學家地面試驗等極其嚴謹?shù)倪x拔過程，最終確定搭載40克航聚香絲苗水稻種子。

至于為什么要大費周章把種子送到太空，郭濤表示道理很簡單：“太空環(huán)境強烈的輻射、太陽黑子、宇宙銀河射線等因素會對生物產(chǎn)生很大影響。種子的生命體在于種胚，受到這些因素影響，便會在遺傳物質(zhì)上打下印記，這種痕跡專業(yè)名詞就叫‘變異’，其后代就可能表現(xiàn)出新的性狀，這就是我們要利用的?！?/p>

對于人體而言，受到嚴密保護的宇航員仍會感受到太空環(huán)境對身體造成的不利影響，想讓生物種子朝積極方面變化，實屬不易。產(chǎn)量更高、口感更好、營養(yǎng)更豐富，人們對糧食的需求是一個很綜合的考慮，十分嚴苛，需要大量篩選才能找出符合要求的個體。郭濤介紹，根據(jù)之前的研究數(shù)據(jù)，本批太空種子有百分之四到千分之一的概率出現(xiàn)好的變異?！耙涣Ｋ敬蟾庞?萬個基因，利用現(xiàn)在的鑒定技術和分子生物學的技術，我們可以針對其中的重要基因進行定向鑒定。概率看起來很小，但我們有信心找出變好的種子。”

據(jù)了解，育種中心現(xiàn)階段的主要工作就是密切觀察，靜等花開。大概4、5月份便會出來結(jié)果。郭濤介紹說，“一旦鑒定出好的變化，接下來就利用該基因進行新品種培育，新品種會在航航優(yōu)良基因的基礎上更有優(yōu)勢?！彼f，這個培育過程需要兩年時間，再進一步優(yōu)化可能需要3-5年時間。初步估計培育品種產(chǎn)量會提高10%-15%，品質(zhì)再提高一個等級。

深耕多年 成績亮眼

在廣東省博羅縣，當?shù)剞r(nóng)民都對名為“華航絲苗”的水稻青睞有加。這是華南大學航天育種中心培育的優(yōu)質(zhì)稻新品種。農(nóng)業(yè)局引進后，種植下的農(nóng)民都嘗到了甜頭。產(chǎn)量高，口感好，約50公斤稻谷能多賣100多元，讓試種的農(nóng)民樂得合不上嘴?！叭A航絲苗”現(xiàn)已在廣東省展開大面積生產(chǎn)，并獲得廣東省農(nóng)業(yè)技術推廣一等獎。

水稻種子返回實驗室

育種中心研究團隊對種子細胞分裂周期進行進一步觀察，并對種子基因作出鑒定

“華航絲苗”就是由1996年搭載返回式衛(wèi)星上過太空的水稻種子培育而成。1996年也是華南農(nóng)業(yè)大學國家植物航天育種工程技術研究中心利用航天工程進行空間誘變育種試驗的開端。經(jīng)過多年研究，育種中心20多次的空間搭載實驗已培育出60多個水稻品種，其中就有第一個經(jīng)過國家級品種審定的航天水稻品種—“華航一號”，至今已經(jīng)推廣500多萬畝。除此之外還培育出四個超級稻品種，均進行了大面積推廣應用。據(jù)統(tǒng)計，迄今為止育種中心所有航天品種推廣超過5000萬畝，為農(nóng)民創(chuàng)造經(jīng)濟效益50億元人民幣。

在中國脫貧攻堅戰(zhàn)中，育種中心也做出了積極響應。郭濤表示，團隊成員很多都是廣東省科技特派員，其重點工作就是把良種良法推廣給農(nóng)民，提高生產(chǎn)效率，增加收入。育種中心贈送“華航31號”“華航48號”等優(yōu)質(zhì)品種到多個扶貧點，幫助農(nóng)民改良品種，實現(xiàn)增收致富。種植戶葉芬嬌開心地說：“航天中心的水稻品種好，米又香又軟，比原來用土方法留種的水稻，產(chǎn)量高出一倍多。家里收入增加了，種田的積極性更高了?！背酥?，科技特派員在清遠、江門、肇慶、潮州等多個水稻新品種示范點進行技術宣傳與培訓，培訓各類人員360人次，為農(nóng)民解決實際生產(chǎn)問題，取得了良好成效。

新品種會在航聚香絲苗優(yōu)良基因的基礎上更有優(yōu)勢

走在世界前列

中國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物種業(yè)是保障國家糧食安全的根本。2020年中央經(jīng)濟工作會議強調(diào)，要“解決好種子和耕地問題”“要加強種質(zhì)資源保護和利用，加強種子庫建設”等。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)展規(guī)劃司司長曾衍德指出，核心技術原創(chuàng)不足、商業(yè)化育種體系不健全，這些都是制約種子的一些“卡脖子”問題。

航天育種工程無疑會為種質(zhì)資源創(chuàng)新和重大品種選育提供重要支撐?？萍疾吭凇笆濉薄笆晃濉薄笆濉?、863研究項目里，都對利用空間航天工程服務農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行支持。郭濤介紹，針對華南農(nóng)業(yè)大學團隊來說，除得到國家和廣東省政府大力支持外，通過和企業(yè)產(chǎn)學研的廣泛合作，育種中心還得到了企業(yè)研發(fā)資金的持續(xù)注入。

在《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》中，明確提出，要瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。航空育種正是生物育種和空天科技的結(jié)合。

實際上，早在1987年中國就將作物種子放到了衛(wèi)星上。中國科學院遺傳研究所研究員、被譽為“中國太空育種第一人”的蔣興村和其他研究人員發(fā)現(xiàn)，種子經(jīng)過衛(wèi)星搭載，蘿卜種子更有抗藥性，一個蒜頭能重3兩多，這讓他們震驚不已，由此展開了對空間誘變育種的研究。

目前，中國的航天育種做得非常廣泛。郭濤介紹：“我們中心以水稻為優(yōu)勢，中國農(nóng)科院的小麥育種、黑龍江農(nóng)科院的園藝育種等等也做出了突出成績?？梢哉f，中國航天育種事業(yè)已經(jīng)位于世界前列。”

時至今日，航天育種工程已由近地軌道發(fā)展到深空。本次“嫦娥五號”水稻種子搭載順利返回，標志著中國水稻育種首次完成深空空間誘變試驗的搭載，具有里程碑式的意義。