航天育種工程：“科技花”孕育“太空種”

9月26日，我國首顆航天育種衛(wèi)星“實踐八號”返回的農作物種子交接儀式在京舉行，國防科工委主任張云川將返回的種子交付給農業(yè)部部長杜青林。這標志著我國首顆航天育種衛(wèi)星的研制、發(fā)射和回收工作圓滿結束，航天育種工程已邁入地面選育階段。科學家們興奮地說，發(fā)展具有我國自主知識產權的航天育種技術乃至空間生物產業(yè)，對于繼續(xù)保持我國在該領域的國際領先地位，促進我國農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

　　“太空種子”為何不同凡響？

　　育種研究周期縮短約一半

　　種植后質量更優(yōu)產量更高

　　9月24日10時43分，經過15天的太空漫游，我國第一顆航天育種衛(wèi)星――“實踐八號”在四川省遂寧市成功著陸。我國的航天育種研究始于1987年，到目前為止已利用返回式衛(wèi)星先后成功地進行了13次70多種農作物的空間搭載試驗，但專門通過航天衛(wèi)星進行農作物育種的研究尚屬首次。

　　據國家航天育種工程項目首席專家、中國農科院航天育種中心主任劉錄祥研究員介紹，此次發(fā)射的“實踐八號”育種衛(wèi)星是我國第一顆以空間誘變育種為主要任務的返回式科學試驗衛(wèi)星。衛(wèi)星上共裝載水稻、麥類、玉米、棉麻等2020份農作物種子以及幼苗和微生物菌種等生物材料，共包括了152個物種，其中植物133種、微生物16種、動物3種（線蟲、蜜蜂和家蠶）。

　　種子上天后真的會發(fā)生奇妙的變化嗎？和常規(guī)育種相比，航天育種有什么特殊之處呢？劉錄祥告訴記者，種子在太空中確實會發(fā)生一些變異，航天育種的有益突變率可以達到3％―5％，經航天育種產生的變異一般在第三、四代即可穩(wěn)定。因此，與常規(guī)育種8-10年的研究時間相比，航天育種的研究周期可縮短一半左右，3-5年就可培育出性狀穩(wěn)定的新品種。

　　事實上，遨游過太空的種子的確不同凡響。這些種子返回到地球上，再經過科研人員的精心選育，奇跡不斷出現：“宇番1號”番茄，果實橘黃色、味甜、肉厚、籽少，平均單果重250克，最大單果重800克；“太空5號”小麥，是我國利用航天技術育成并審定的第一個優(yōu)質、高產小麥新品種；“11優(yōu)航1號”，是航天技術育成的全國首個百畝畝產突破900公斤的超級稻，至今仍保持再生稻頭季、再生季和全國百畝畝產3項世界紀錄，推廣面積達到200萬畝……

　　截至目前，我國已育成60多個具有穩(wěn)產、高產性能的糧食、棉花、油料等農作物新品系，并進入區(qū)域試驗或品種審定階段。其中包括水稻、小麥、棉花、番茄、青椒和芝麻在內的30個新品種已通過國家或省級審定，并已進入市場推廣。據中國農科院航天育種中心統(tǒng)計，僅該中心牽頭組織的“十五”863“稻麥航天育種”課題組，在過去4年間育成的12個水稻、小麥新品種，已經累計推廣850萬畝，增產糧食3.4億公斤，創(chuàng)經濟效益5億元。

　　“太空糧”可以安全食用嗎？

　　不會存在不良反應

　　擺上餐桌仍需時日

　　既然已經有了“太空種子”，經過航天育種生產出來的“太空糧”、“太空菜”與普通糧食、蔬菜有何不同？可以放心食用嗎？

　　劉錄祥解釋說，航天育種是有意識地利用空間環(huán)境條件加速生物體的變異，并沒有導入任何外源基因，從本質上與自然變異沒有任何區(qū)別，只是利用宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導，使作物染色體產生缺失、重復、易位、倒置等基因突變。在正常情況下，植物種子產生這些變異需要成百上千年的時間，而航天育種只是使這個速度加快而已，并不存在安全問題。

　　此外，航天飛行回來的種子經各種專業(yè)檢測，沒有發(fā)現增加任何放射性，即使直接食用也沒有危險。更何況，種子并不是返回地面直接食用，而是通過科學家的種植和研究，選出有益變異進行推廣種植，然后才能擺上人們的餐桌。因此，食用太空種子生產的糧食、蔬菜等不會存在不良反應。

　　劉錄祥強調，種子并非一上天就能獲得豐產，這是一個認識上的誤區(qū)。種子上天并不一定就能發(fā)生優(yōu)良的變異，由于突變發(fā)生具有隨機性，也有可能出現不良的變異，優(yōu)良變異也不可能立刻就能穩(wěn)定遺傳，返回地面后還需要大量的篩選、穩(wěn)定和鑒定試驗。經過多代篩選、鑒定并由省級以上農作物品種審定委員會審定后才能稱其為真正的“太空種子”。

　　在9月26日的種子交接儀式上，杜青林說，種子返回地面后，農業(yè)科研部門的任務剛剛開始。航天育種工程的成效，最終要體現在科研成果和農業(yè)生產上。農業(yè)部目前已組織有關科研單位完成了地面育種的各項準備工作，廣大農業(yè)科技工作者將抓緊開展空間誘變生物遺傳機理研究和地面育種試驗，爭取早日培育出高產、優(yōu)質、高效的新品種。

　　“通過航天育種工程項目的實施，我國將選育高產、優(yōu)質、高效的12-15個有重要經濟價值的優(yōu)異新品種，使主栽品種單產提高10％左右，推廣面積達到3000萬―5000萬畝，增產糧食20億-30億斤，將創(chuàng)造數十億元的產值。”作為國家航天育種工程項目的首席專家，劉錄祥為我們描畫出了一幅中國“太空糧”的美好前景。

　　簡單地說，航天育種是將成熟的植物誘變遺傳操作技術和返回式衛(wèi)星技術相結合，利用太空特殊環(huán)境對農作物種子的誘變作用使之產生變異，再返回地面選育新種質、新材料，培育新品種的作物育種新技術。目前世界上只有我國和俄羅斯、美國3個國家掌握返回式衛(wèi)星技術，只有我國開創(chuàng)性地進行了航天育種研究。2003年4月，經國務院批準，國家發(fā)改委、財政部、國防科工委批復了農業(yè)部、中國航天科技集團聯合編制的航天育種工程項目可行性研究報告，航天育種工程項目正式啟動。