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太空果蔬并非小怪物 航天育种不是转基因

作者:佚名    新闻来源:不详    点击数:86    更新时间:2017/9/30 【字体:
内容提要:

  航天员景海鹏在太空飞船神舟十一号上“倒挂金钟”喝普洱茶的场景你还记得吗?只见他以大头朝下的倒立姿势将茶一饮而尽,并感叹“味道美极了”。不过,景海鹏喝的普洱茶可不是在太空栽种的,也不是太空育种的农作物,而是从地面带上去的茶品。

  如果你在网上搜一下太空种子的话,五花八门的品种会出现在你的眼前。如果把这些种子买到家,你会种出奇形怪状的辣椒西红柿吗?能种出特大号的南瓜吗?太空蔬菜和水果到底是怎么一回事?近日,北京晨报记者走进航天育种蔬菜瓜果大棚,采访权威航天育种专家给您一一解答。

  解读1

  航天育种推广 讲究实用服务农户

  去年10月,航天员景海鹏和陈冬驾驶着神舟十一号太空飞船一飞冲天,与他们一同太空旅行的就有不少来自地球物种,有芒果愈伤组织试管、马铃薯种子,还有食用菌等等。航天员返航后,不但把它们带回了家,也带回了从天空二号上取回来的水稻、小麦、辣椒、甜瓜、豆角、南瓜、西葫芦、黄瓜、葫芦、冰菜、山桐子、苦荞等种子。如今,这些在太空逛了一圈的种子已经在通州的太空育种基地安了“家”,科研人员正在对它们开展地面选育试验。

  在通州国际种业科技园区,占地400亩的太空育种基地一片绿意,各色瓜果让人眼馋。在蔬菜大棚里,记者摘下一根太空小黄瓜,清脆爽口。太空辣椒品种不少,皱皮辣椒、螺丝状的线椒长势不错。太空白长茄子一排排,好像葫芦娃般挂在藤上。成熟的太空香蕉个大粗实,很难在市场上见到,吃起来味道香甜。太空南瓜并没有大家在科普活动上看到的那么巨大,而是和普通南瓜个头差不多。在展示厅里,南瓜却是品种繁多,有的口感像栗子,叫做花栗迷你小南瓜。番茄品种也不少,猕猴桃番茄其实和猕猴桃一点关系也没有,番茄长成了绿色,样子很像猕猴桃。迷你黄色的番茄叫做航黄樱,酷似樱桃。

  除了蔬菜瓜果,这里还能找到花卉。粉色的迷你小月季花放在透明的小瓶中甚是好看,这是神舟四号飞船搭载后地面选育而成的月季新品种,株型矮小,花头众多,而且还可以全年开花。在合适的季节,这里还能看到太空树莓、太空葡萄、太空兰花、太空百合等等各色太空作物。

  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介绍说,这里年种苗生产能力达到5000万株。“在这里很难看见特别奇形怪状的太空农作物,比如巨型南瓜之类的太空蔬菜主要是用来科普,而太空育种是要服务农户的,讲究实用价值。”杨硕说,农业市场上流行什么或未来有潜力的品种,他们就会选择去做研发,每年都会出一批新品种。“比如螺丝辣椒、牛角辣椒都很受欢迎,口感更好,产量更高,抗病性也比较好。”杨硕说,除了航天育种推广,作为航天科普教育基地,这里还会接待一些学生团体参观实践活动,不过并不接受散客参观,也没有采摘项目。

  解读2

  种子遨游太空 为了筛选更好基因

  太空育种,并不是说把种子带上了天,再带回来栽种那么简单,而是带回来后还要再精心挑选,进行育种。“龙生九种,各有不同”,同样是种子,有的到太空转了一圈,种子还是原来的种子,有的种子却发生了变异,完全变成了一种新的材料。不同的生物品种,变异的几率也是不一样的,比如辣椒、南瓜的种子变异率较高,可以达到百分之几,而萝卜的变异率却只有千分之几。但是因为萝卜的种子较小,就可以多带一些到太空,带回来后还是可以挑出合适的种子。

  农作物的种子遨游太空,在神奇宇宙到底发生了怎样的变化,才能发生变异最终被人们选用呢?杨硕解释说,生物基因是一个不断修复的过程,在太空辐射、电磁、微重力等等以及一些我们未知的太空环境影响下,打断的频率太高,而在修复过程出现了乱码,再接上的时候位点就错乱了,这就是变异。这种变异就会导致生物出现变化,可以是颜色,也可以是形状等等,但是怎么变,人为是无法控制的。

  种子在太空到底怎么发生改变,地球人类还无能为力,但是什么样的种子是我们可以利用的,人类还是想出了办法,把这些太空带回来的种子种到田间,哪些个头长得高,哪些味道更好,哪些可以抗病,都可以进行挑选。太空育种优选出来的种子,到底好在哪?答案是:高产、抗病、早熟、优质,比如经我国第22颗返回式卫星上搭载的金针菇,优选出的新品种,生长期就缩短了20%。

  杨硕介绍说,每次太空搭载的时候,都要留一份一模一样的种子在地面。太空回来的种子和没上过太空的种子通过对比,寻找变异株,主要是通过性状表现进行判断。再进一步种植筛选,找到性状稳定的可利用、可遗传的保留下来,再进行杂交。“比如把番茄的母本种子带上天,有些在太空中就好像人类睫毛更长了、皮肤更白了,回到地面后,人们选出变漂亮的种子和地球种子‘结婚’,培育出的‘孩子’就会更漂亮。又或者将番茄的父本种子带上天,回来后变更好的种子被选出来,和地球种子‘结婚’生的‘孩子’个子会更高、体质更强健。”

  解读3

  网售太空种子 可能和太空没关系

  从蔬菜到瓜果,从粮食到花卉林木,在现实生活中,也许人们并不知道,每天在吃、在用的农作物中,都可能是太空育种的杰作。

  “理论上说,人们餐桌上吃到的或者是家里栽种的花卉等太空育种农作物,都是种子在太空遨游后再繁衍的后代产物,”杨硕解释说,因为太空种子必须经过多代的稳定型测试后才能利用,至少是三代到五代,中间需要有漫长的时间进行试验,不同品类时间也不一样,蔬菜一般要三年到五年可以出一个品种,有些可能甚至需要几十年。

  对于网上各种名目的所谓太空种子,杨硕认为,即使买回家也很有可能种不出来,或者和普通种子没有区别,一般消费者也很难辨别。

  “航天育种成熟品种的种子卖给农户或者种植企业,都要有国家标准,制种、包装分拣都有严格要求。国家对种子的生产销售是有严格立法的。”杨硕说,真正在田间地头工作的农户或者种植企业,是不会轻易相信口头说法的,他们要到地里去看展示棚子,看看种子在田间的真实表现,他们看一眼果实就知道怎么回事了,有时候会要一些种子试种。“网上卖的种子大部分是卖给个人,和卖给种植户的种子差别可能会很大。”杨硕说。

  解读4

  太空果蔬采摘 宣传误导完全忽悠

  随着我国航天发射越来越频繁,社会各界也开始掀起航天热,有些商家就此做起了噱头,标榜自己的商品上过太空。

  对于这样的现象,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指出,“上天”只是获取一种材料,到了地面要怎么做,还是按照固有的科学规律做,不是到了天上就会变成神奇的东西。“有些企业的宣传,实际上是一种误导。”赵辉说,比如一把小麦种子带上天,回来能不能成为新的小麦品种,是一个未知数,要经过大量科学实验和选育,田间观察等,然后才能最终经过审定进而推广。

  “有一些农业采摘园、观光园,挂着航天育种的牌子,可能完全是忽悠”,赵辉指出,在北京,目前由我国航天系统设立的航天育种基地只有神舟绿鹏这一家,没有第二个。其他挂着航天育种牌子的,有的是从这里买一些航天育种的种子种植,然后说是航天育种,这是一种商业行为。但还有一些所谓太空育种基地或者大棚就完全是“忽悠”。

  “航天育种的特性之一就是抗性增强,最重要的是抗病,在现实生产中的意义在于可以少用或者不用农药,解决了残留和对土壤的污染问题,是对食品安全的保证,对可持续发展的环境友好,但是有些标榜的航天育种,不但不是航天育种的品种和技术,反而就是用农药催的,追求利益最大化,成本怎么便宜怎么来。这种现象确实有,而且还不少。”

  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。

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