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科普:航天育种不是转基因

发布日期:2017-07-26  来源:北京晨报  浏览次数:2324
太空科幻电影《火星救援》里,被独自遗留在火星上的男主角靠着种土豆吃土豆生存了500天。为什么是土豆而不是别的食物?

  中国食品网讯太空科幻电影《火星救援》里,被独自遗留在火星上的男主角靠着种土豆吃土豆生存了500天。为什么是土豆而不是别的食物?事实上,太空生存,既可以当主食也可以当菜吃的土豆将成为航天员的优选,我国未来空间站建设,也可能离不开土豆。

  神秘而危险的太空,人类要想飞的更远,首先要解决补给问题。我国未来的载人航天计划是建立永久的空间站以及载人登月。服务于我国未来太空基地的生命生存,航天育种正在地面进行模拟实验,不过专家指出,建造太空“会飞的农场”,目前还远没有达到实现的时候。

  成果 创新优质种源服务普通人

  事实上,变异不是只有在浩瀚太空才能发生的,物种在大自然也会发生变异。航天科技集团下属神舟绿鹏农业科技公司组培中心的杨硕博士解释说,比如我们吃的娃娃菜,个头变小了,紫甘蓝的颜色变得特殊了。除了自然变异,人工干预的诱变育种研究在国际上也已经有80多年了,通过辐射源、化学诱变剂等处理,也都可以产生变异。毕竟太空搭载太稀缺了,人们试图在地球上寻找更多的机会。但数据积累分析发现,现阶段在地面上模拟失重等太空环境下的育种效果都没有实际太空搭载的效果好。太空育种在变异的几率、育种周期等方面都有着独特的优势。

  国际上的太空育种研究从上世纪70年代就开始了,当时的目的主要为了未来的太空移民,航天员在空间站滞留时必要的自给自足。可后来人们发现,种子在太空发生了变异,原来是可以拿回地球,服务于普通人。在太空育种早期,航天大国俄罗斯和美国走在了前面。而后将研究重点转移到空间植物种植。而我国对新育种材料的需求更迫切。“太空育种在相对较短时间内创新出优质种源,成为缓解我国农业作物优质种源贫乏的有效途径之一。”

  据统计,自1987年以来,我国科学工作者22次利用返回式卫星和神舟飞船搭载植物种子、菌种、试管苗等近4000种,经地面筛选育成200多个农作物优良新品种、新品系并进入品种区域试验,通过国家或省(部)级鉴(审)定的新品种有72个,包括水稻、小麦、玉米、大豆等多种作物,并从中获得了一些有可能对产量有突破性影响的罕见突变材料。迄今累计推广“太空粮食作物”240万公顷,增产粮食13亿公斤。

  回应 航天育种不是转基因很安全

  在我国,很多太空作物的实际种植面积已经超过了十几亿亩。中国空间技术研究院航天育种专家、航天神舟生物公司总工程师赵辉说,比如航天育种的超级再生稻, 2012年时累计的种植面积已经突破了15亿亩,产量高、品质好。“航天育种带来的实际效果,对国民经济的贡献都是现实的。”

  航天育种的产品和成果应用很广,水稻、小麦 玉米都有通过航天育种的品种在实际应用,棉花、大豆和各种蔬菜品种也比较常见,还包括浆果类的水果和林木花卉等等。也就是说,餐桌上的美食,可能你并不知道它的“上几代”种子曾经坐着神舟飞船或者卫星遨游过太空。这种“只能做不能说”的尴尬究竟是什么原因呢?

  赵辉解释说,终端消费市场上,卖东西的人确实很少宣传航天育种,说它是从“天”上回来的,原因之一是公众对于航天育种和转基因的理解有混淆,很多人会问,从“天”上回来的植物基因变了还安全吗?能吃吗?所以可能会有质疑,可能就不买了,商家存在这样的担忧。但在某些地区,比如西北地区,人们对航天育种的辣椒推广非常认可,不是航椒还不好卖。

  赵辉指出,事实上,航天育种并没有经过人为的方法将外源基因导入到作物之中使之产生变异,这种变异本质上与生物界的自然变异没有任何区别,因而它不是转基因。目前,人们对航天育种的认可率在逐步提高,很多农户会主动去找航天育种的种子,比如今年在太空育种基地举办的作物展示周,1个月的时间,实际来看品种的就有1千多个商户,需求量明显一年比一年多,“因为高抗高产,农户获得了更高的实际收入,确实得到了实惠。”

  研究 高等植物组成太空生态系统

  在去年的神舟十一号和天宫二号的对接任务中,航天员把生菜的种子带到天宫二号栽种,经过航天员“菜农”30天的培育,成熟的生菜被带回了地球。

  赵辉指出,除了服务于地面上的农业发展,我国开展空间诱变育种研究还要服务于未来的太空生存,与我国的载人航天、深空探测、地外基地建设的空间实验活动相关。未来我国的空间站和深空探测、基地建设等总是要有人类在那里长期驻留和工作,需要补充给养,获得食物。短期可以从地球带到太空,如果是经年累月,就需要将地面的高等生物种子带到太空,在空间环境中生长发育,在外太空直接获取食物和收成。

  据赵辉介绍,未来太空生存是航天育种研究的一个重要方向,不仅仅是中国在做,美国、俄罗斯和其他从事空间科学研究的国家目前也都在做。但是具备独立掌握空间飞行器的返回技术和发射载人飞行器的国家也只有美国、俄罗斯和中国三个国家,在这个领域的研究和成果也更多一些。

  2011年神舟八号飞船发射成功,我国进行了番茄在空间环境中开花结实的实验,这在当时是第一个高等植物在太空环境下开花结实,在此之前,美国和俄罗斯的很多实验也获得了成功。

  另外,除了满足食物获取的需求,在地外基地建设和地外居留舱建设中,需要有一个受控生态系统,其中的植物特别是高等植物是最主要的组成部分,通过它产生光合作用,形成受控生态环境,使人能够在类似于地球的生态环境中生活。

  实验 “会飞的农场” 还远未实现

  服务于未来太空生存的航天育种,目前我国正在进行模拟实验。赵辉介绍说,从小麦、水稻到各种蔬菜,茎菜、叶菜类等等都有,不同类型的作物在天上种植有不同的使用目的和需要,有的就是为了获取食物,有的就是为了参与受控生态系统建设。

  我国的地面模拟空间环境受控生态系统的实验已经做了几批,去年在深圳做了一个4人180天的受控生态生保系统集成实验,在地面的模拟舱内,6个房间完全与外界隔离,模拟建在月球上的状态。舱内所有的食物都是封闭状态下种的植物,人们大部分时间也是在培育这些植物。近日,4人200天的“太空生活”实验在北京航空航天大学开展。

  “模拟实验中,种有几十种不同的植物,种土豆那是必须的。”赵辉说,土豆的营养和栽培方式比较适合这种环境,这是经过大量实验获取的经验。舱内的志愿者等待小麦成熟了,直接做成面包吃,但不会生火炒菜,生菜熟了可以拌着沙拉直接吃。人在太空舱不但要活着,而且要活得更好,除了吃,还要养花,还要身心愉悦。

  根据我国的航天发展规划,2020年将在太空组装建成空间站。“预计2022年就可以运行了,到那个时候还是需要货运飞船送一部分东西,也要争取做一些自给自足的实验,但是还要有一个过程。”赵辉说,建造太空“会飞的农场”的目标,目前还远远没有实现的时候。

  ■记者手记

  天地相融才是最好诠释

  瓜果飘香,绿意盎然。走进太空育种基地,看着大南瓜、小番茄,总有一种幸福感。平时的农业知识甚少,到了蔬菜大棚一直问东问西。采访前,我的疑问很多,为什么要大费周折把种子送上天?种子上了天到底发生什么神奇的变化?专家说,其实,种子在地球的土壤里也有机会发生置身太空类似的变化,比如碰上火山地震,只是几率太小太小。

  不过,即使是从天上回来的种子,依然要种在地里,日复一日才能长出庄稼,而不是点石成金。

  每天走在田间地头,和土地为伴,和种子为友,它们永远不会欺骗你,你对它好,它就用收成回报你;你偷懒不善待它们,它们也会让你吃苦头。常年在这里工作的专家说,别看种植的都是从天上回来的种子,但是依然要靠天吃饭,应对风云变化,面对干旱洪涝,老天不会给你额外的眷顾。

  天地相融,太空育种成为最好的诠释。



    
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