航天工程育種論壇聚焦一粒“種子”的太空旅行

2009年2月6日，位于文昌市錦山鎮內的文昌市創利農業開發有限公司湖山基地內，工作人員正在分揀嫁接成功的“創利一號”太空種西瓜苗。

　　一粒種子，吸引了王禮恒、石元春、葉培建、孫家棟、吳明珠、戚發軔等十余位院士和全國近200位專家、學者的目光。

　　不過，這不是普通的種子，我們的衛星、飛船曾搭載它飛上無垠的太空，在那兒，它沐浴過宇宙射線，承受了瞬時的重離子輻射。

　　因經歷非凡，它與眾不同。

　　9月7日—8日，由國家發改委高技術產業司、中國載人航天工程辦公室、中國航天科技集團公司、中國農科院聯合主辦的“2011年航天工程育種論壇”在京舉行。這顆神奇的種子，成為聚光燈下的“明星”。

　　“太空育種”：神奇的變化

　　“中國航天人有責任、有能力、有信心為中國航天工程育種工作作出應有的貢獻!”中國工程院院士、中國航天科技集團公司空間技術研究院技術顧問戚發軔說。

　　航天育種，也稱為空間誘變育種、太空育種，是指利用返回式航天器和地面模擬空間環境裝置，通過空間環境，包括宇宙輻射、微重力和弱地磁場等多種因素，對植物產生誘變作用，使種子產生變異，再通過嚴格的地面選育過程，獲得優良農作物品種的過程。

　　航天育種在我國已走過了24年的歷程。1987年8月5日，我國第九顆返回式衛星成功發射，但許多人不知道的是，就在這顆衛星上，中國空間技術研究院的科研人員首次進行了農作物種子的太空搭載試驗。

　　“自那時起，我國先后利用15顆返回式衛星和7艘神舟飛船，搭載了上千種作物種子、試管苗、生物菌種和材料，獲得了大量產生變異的新性狀品種。”戚發軔介紹說。

　　經歷過“太空旅行”的種子，到底會發生什么神奇的變化呢?

　　中國空間技術研究院的航天工程育種專家龐欣博士告訴記者，太空的特殊環境，包括強輻射、熱磁聲、超聲波等，能對種子內在的DNA基因鏈條進行重離子打擊，使其基因鏈條斷裂，發生重組、重疊、缺失等變化，然后回到地面進行育種。

　　“通過航天育種選育的種子一般具有高產、優質、抗病、抗逆、廣適等特點，最大優勢是縮短了品種選育時間，大約是傳統育種方式所需時間的十分之一，甚至更短。”龐欣說。

　　今年年初，“航天工程育種技術及產業”納入了國家“十二五”戰略性新興產業規劃。據此次論壇主席、中國航天科技集團公司黨組書記、總經理馬興瑞介紹，“十二五”期間，中國航天科技集團公司將承擔百顆衛星(飛船、探測器)的發射任務。“我們航天人將通過加快空間技術的發展，聯合各方力量，推動產學研相結合、育繁推一體化，實現航天工程育種產業鏈的延伸及多元化發展。”

　　太空：優質種質資源培育“基地”

　　迄今為止，我國航天育種已經創造出了大批優質種質資源。

　　中國農科院航天育種中心主任、國家航天育種工程項目首席專家劉錄祥研究員說，航天工程育種是集航天技術、現代農業技術、生物技術于一體的跨學科系統創新工程，與傳統育種相比，其最大優勢是變異幾率高、育種周期短，可在相對較短時間內，創造出大批優質的種質資源，是緩解我國農作物優質種源貧乏的有效途徑之一。

　　“比如‘航椒1號辣椒’，維生素C含量為234毫克，比一般辣椒提高了183%左右;‘太空5號小麥’口感好，產量超過傳統品種10%以上;‘太空萬壽菊’花期延長，能達到9個月。”劉錄祥舉例道。

　　其實，種子搭載只是航天育種萬里長征的一小步，最繁瑣、最重要的工作是在后續的地面上完成的。據劉錄祥介紹，種子經過空間搭載返回地面以后，必須經專業育種人員至少3至5年的篩選、淘汰、穩定化試驗，從中選出有價值且具推廣應用前景的品系，再經過進一步的試驗和鑒定，最后還必須通過國家品種審定委員會的審定，才能被稱為“太空種子”，進行推廣應用。

　　中國種子集團公司總農藝師劉杭介紹，目前我國擁有經過太空搭載的農作物共計9大類393個品種，育成并通過國家或省級鑒定的新品種達到70多個，有200多個品系在農業生產中推廣應用，產生了良好的社會與經濟效益。據不完全統計，全國各地航天育種推廣種植基地大大小小的有100多個，推廣種植面積累計近2000萬畝。“這些經歷非凡的種子大規模地應用在農業生產中，為航天工程育種的產業化發展奠定了堅實基礎。”

　　經歷非凡的“太空種子”安全嗎?

　　經過太空“旅行”的種子會產生變異，它對人類安全嗎?

　　龐欣博士告訴記者，雖然目前科學界尚不清楚種子在太空條件下產生誘變的機理，但航天育種是一種安全的育種方式。它是利用宇宙空間諸多特有條件，使作物種子自身染色體發生變異，航天瓜菜沒有導入外來基因，因此不會產生不良物質，安全性完全有保證，人們可以放心食用。

　　據介紹，1996年時科研人員曾做過一個嚴格的實驗：把經過我國第17顆返回式衛星搭載的種子，采用專業的伽馬譜儀測定，發現它的放射性元素并沒有增加。

　　針對航天育種的安全性，劉錄祥解釋說：“如果一個作物的基因鏈條是‘12345’的話，航天育種只是將它的基因鏈條打亂了，可能變為‘15243’或‘13245’，它沒有外來基因導入，而轉基因的話，就可能增加一個‘6’，有外來基因的導入，這就是本質的區別。”

　　科學家表示，在正常情況下，植物種子產生自然變異要經歷漫長的過程，或許幾十年，甚至上百年，而航天育種只是使這個速度加快而已，并不存在安全問題。