經過航天育种培育出的巨型南瓜　劉達齊　攝

　　9月26日,農業部部長杜青林興沖沖地從國防科工委主任張云川手中接過“實踐八號”育种衛星帶回的農
作物种子。這些不起眼然而能量非凡的种子,吸引了在場人的目光,很多人都想知道,航天育种和我們的生活有什么關系?為什么要開展航天育种?吃了“太空糧”、“太空菜”會不會對身体產生不良影響?

　　科技成果令人稱奇

　　為了迎接交接的這一刻,中國農業科學院航天育种中心主任、研究員劉錄祥一天一夜沒合眼,但談起航天育种,仍然神采奕奕。他介紹,經過多年地面种植篩選,目前,我國已育成60多個農作物优异新品系,其中水稻、小麥、棉花、芝麻、番茄、青椒等30個新品种已通過省級以上審定。

　　航天育种的成果令人稱奇。青椒足有半斤重,畝產高達5000公斤,維生素C含量也增加兩成。還有特大粒的紅小豆、特長的油菜、含鐵量增加69%的巨穗谷子……

　　劉錄祥說,傳統育种一般需要8年至10年,但航天育种有可能將時間縮短一半。這對我國糧食增產、農民增收具有重要意義。在有限的資源條件下,品种改良是提高糧食產量的重要出路,而航天技術是解決這一問題的有效途徑之一。

　　這一結論源于中國農科院航天育种中心所進行的一系列實踐。他們牽頭承擔了“十五”863課題,在過去4年間育成了12個水稻、小麥新品种,已經累計推廣850万畝,增產糧食3.4億公斤,創直接經濟效益5億元。

　　其中堪稱航天育种稻之王的,是福建培育的“II优航1號”,它是全國首個利用航天技術育成的百畝畝產突破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200万畝,取得了顯著的社會經濟效益,在農業增產、農民增收上展現了良好的應用前景。

　　劉錄祥認為,我國現有耕地的三分之二為中低產田,糧食平均畝產400公斤左右,如果用10%的耕地推廣航天新品种,水稻年產量可望增加25億公斤,小麥可望增加14.4億公斤,有望創造數十億元的產值。

　　航天育种中國獨有

　　据專家介紹,航天育种是我國科學工作者開創的農作物育种新技術,是將我國成熟的誘變遺傳操作技術和返回式衛星技術相結合,利用返回式衛星和“神舟”飛船將農作物种子帶到200至400公里的太空中,利用太空特殊環境對農作物种子的誘變作用產生變异,再返回地面選育新种質、新材料,培育新品种的作物育种新技術。

　　目前,我國的空間誘變育种研究處于世界領先地位,浩瀚的太空正在成為中國科學家培育農作物新品种的實驗室和育种基地。1987年以來,我國已先后22次利用返回式衛星、5次利用“神舟”飛船,為國內26個省、市、自治區和香港地區以及法、德、日等國共几百家單位開展了1400余項空間搭載實驗,在空間材料科學、空間生命科學、空間工程科學,特別是空間誘變育种等領域取得了可喜的成果。

　　開展航天育种,不但可以解決我國人多地少的農業發展矛盾,也是中國為世界農業發展開發出的一項創新性研究領域。目前,世界上只有中國、美國和俄羅斯掌握衛星返回技術,而只有中國成功進行了衛星搭載太空育种。上個世紀五六十年代,美蘇多次發射返回式航天器并搭載植物种子,但他們并未把這項技術應用于農業品种改良和培育,而是重點用在了為載人航天服務,即用這一技術探測空間環境的安全性,解決人類在太空環境中的食物供應、氧气來源及生存環境安全等問題。

　　我國開創性地進行了航天育种研究,取得了一系列開創性的研究成果,國際知名雜志《自然》和《科學》對此給予了關注,并作了專題報道。

　　直接食用沒有危險

　　人吃了“太空糧”、“太空菜”會不會對身体產生不良影響?劉錄祥說,航天育种是有意識利用空間環境條件加速生物体的變异,并沒有導入任何外源基因,從本質上与自然變异沒有任何區別,只是利用宇宙輻射、微重力及弱地磁場等因素的誘導,使作物染色体產生缺失、重复、易位、倒置等基因突變。在正常情況下,植物种子產生自然變异要經歷漫長的過程,或許几十年,甚至上百年,而航天育种只是使這個速度加快而已,并不存在安全問題。而且,航天飛行回來的种子經各种專業檢測,沒有發現增加任何放射性,即使直接食用也沒有危險。更何況,种子并不是返回地面直接食用,而主要是作為科學試驗的對象,要經過一系列研究,育成新的品种,才進行推廣种植,然后才能走上人們的餐桌,大家完全沒有必要擔心。

　　“种子只要一上天就能獲得丰產”的看法也有問題。劉錄祥介紹,种子上天不一定就能發生优良的變异,也不可能立刻就能穩定遺傳,返回地面后還需要完成大量的工作,經過多代篩選、鑒定并由有關方面審定后,才能稱其為真正的“太空种子”。一般情況下,航天育种工作至少需要3-5年才能徹底完成。

　　在建設社會主義新農村的進程中,航天技術与農業科學技術相互滲透,是實現我國農業現代化、實現工業反哺農業的重要途徑。農業部部長杜青林指出,發展航天育种,大力培育和推廣优良品种,將成為促進我國農業科技創新,提高農業收益的重要途徑。將為解決“三農”問題,發展高產、优質、高效、生態、安全的現代農業做出積极貢獻。

　　國防科工委主任張云川表示,航天科技不僅可以在航天育种方面大顯身手,還可以在精准農業、廣播電視“村村通”、發展遠程教育、遠程醫療、建立國家遠程應急系統中發揮實效。

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　　■航天育种工程中的“一箭一星”

    “一箭”是指“長征二號丙”運載火箭。由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭計划研究院研制。為滿足發射要求,火箭進行了修改,起飛質量為245吨,起飛推重比約1.22,于1997年9月首次發射成功。從1975年11月起至今,長征二號火箭及長征二號丙改火箭已連續成功地發射了28次。

    “一星”是指“實踐八號”育种衛星。該衛星由返回艙和儀器艙組成,返回艙由回收艙和制動艙組成,儀器艙由服務艙和密封艙組成。該星是我國第一顆專門用于農業育种的返回式科學實驗衛星,也是我國發射的第23顆返回式科學技術試驗衛星。

　　■地面育种將全面展開

    衛星返回后,農業部將會同有關部門,組織農業專家,全面開展地面育种研究和航天誘變机理研究。

    “實踐八號”育种衛星共裝載包括水稻等在內的九大類生物材料,共計2020份,涉及152個物种。

    參与地面育种研究的單位有130多家。

　　 ■我國航天育种的三個階段:

    准備階段:1987年—1995年

    1987年8月5日,一批農作物种子、菌种和昆虫等“搭乘”我國第9顆返回式科學試驗衛星升入太空,我國航天育种序幕拉開。
    1991年,“航天效益工程”提出,航天技術要為國民經濟建設服務,成為航天事業發展的重要原則。
    1995年,專家建議將航天育种工程列入國家重大科技工程計划。

    立項階段:1996年—2005年

    1996年1月16日,第一次全國航天育种技術交流研討會召開。王淦昌院士等7位專家學者聯名給中央寫信,建議把航天育种工程列入國家計划并發射一顆農業衛星。
    2000年10月,《航天育种工程項目可行性研究報告》通過了有關部委評估。
    2003年4月22日,國務院批准《關于審批航天育种工程項目可行性報告的請示》。航天育种衛星項目正式立項。

    發展階段:2005年至今

    2005年7月26日,國防科工委正式批准《航天育种系統工程研制總要求》,工程開始實施。
    2006年7月22日,我國首顆育种衛星和運載火箭研制成功,裝載种子完成篩選和初步分析。9月9日,“實踐八號”育种衛星在酒泉衛星發射中心升空,這顆專事農業科技的科學實驗衛星使航天育种從搭載衛星的“配角”成為“主角”。9月24日,在四川遂宁成功返回。9月26日,國防科工委將返回的种子正式移交農業部,航天育种進入實質性研究階段。