近日，神舟十三號載人飛船返回艙在北京開艙，雲(yun) 南省政府、寧夏回族自治區政府、陝西榆林市政府、中國農(nong) 業(ye) 大學、北京林業(ye) 大學、北京市農(nong) 林科學院、中農(nong) 發種業(ye) 集團股份有限公司、航天育種產(chan) 業(ye) 創新聯盟等單位搭載的作物種子順利出艙。

　　什麽(me) 樣的種子能拿到太空旅行的珍貴“船票”？當一粒種子進入浩瀚太空，會(hui) 經曆怎樣的奇妙旅程？“天選之種”又將如何改變我們(men) 的生活？記者采訪了相關(guan) 單位和專(zhuan) 家，解密太空育種。

　　約12000顆種子搭乘神舟十三號返回地球，遺傳(chuan) 穩定性高、綜合性狀好的種子才能脫穎而出“遊太空”

　　神舟十三號返回艙大底朝下、艙門朝上，身穿白色工作服的工作人員小心翼翼地爬上梯子，爬進艙內(nei) ，將一個(ge) 個(ge) 用白布包好的方形包裹依次遞給艙外的工作人員。做好登記等交接工作後，這些包裹便“物歸原主”。

　　包裹裏裝著的是一粒粒種子。據悉，這次跟著3名航天員一起搭乘神舟十三號返回地球的有約12000顆種子。

　　“就藥用植物來說，這次神舟十三號帶回了雲(yun) 木香、鐵皮石斛、天麻、薏苡仁等10種雲(yun) 南特色中藥材種子，重量是61.8克。”雲(yun) 南省農(nong) 業(ye) 科學院藥用植物研究所所長李榮福告訴記者，雲(yun) 南此次選送的太空搭載樣品主要是“十大雲(yun) 藥”和雲(yun) 南特色中藥材，下一步將對搭載返回的種子進行生活力測定，選留部分種子保存在低溫庫中進行長期貯藏，其餘(yu) 種子按照相關(guan) 技術規範進行育苗和大田栽培。

　　此前，神舟十二號飛船搭載了雲(yun) 當歸、燈盞花、草果等5種中藥材種子，以及262份羊肚菌菌株和22株乳酸菌株。“目前科研人員正在開展育種研究工作，已培育出部分中藥材種苗。搭載返回的羊肚菌菌株均存活，部分已出菇菌株表現諸多優(you) 良性狀。乳酸菌菌株已複壯16株，其中11株已進行菌株登記專(zhuan) 利保藏。”李榮福說。

　　據了解，雲(yun) 南從(cong) 2012年左右開始航天育種相關(guan) 工作，在神舟九號、神舟十號、天宮二號、神舟十一號、實踐十號等多次發射任務中，選送了中藥材、花卉、核桃、咖啡、普洱茶等百餘(yu) 個(ge) 品種的種子、枝條、菌種“搭車”上太空，共計5400多克。

　　搭載神舟十三號返回的不僅(jin) 有中藥材種子，還有水稻、食用菌、生菜等各類植物種子。它們(men) 來自不同地區、單位，有些側(ce) 重於(yu) 基礎研究，有些則側(ce) 重於(yu) 品種培育，可謂“八仙過海、各顯神通”。

　　“依托航天育種產(chan) 業(ye) 創新聯盟，我們(men) 搭載了紫花苜蓿、燕麥、中間偃麥草、紅三葉等牧草種子21份，共計158克。”中國農(nong) 業(ye) 科學院蘭(lan) 州畜牧與(yu) 獸(shou) 藥研究所抗逆牧草育種與(yu) 利用團隊首席專(zhuan) 家楊紅善介紹，在選定紫花苜蓿和燕麥等牧草後，他們(men) 根據育種目標確定要搭載的品種或新品係，精選飽滿、無損傷(shang) 的高品質種子，從(cong) 而提高種子從(cong) 太空返回地球之後可以正常發芽的幾率。

　　航天器載荷資源寶貴，每一克都要發揮最大價(jia) 值。因此，種子進入太空的門檻不低，隻有那些遺傳(chuan) 穩定性高、綜合性狀好的才能脫穎而出，開啟“太空育種”之旅。

　　太空育種既要“上天”也要“入地”，最大優(you) 勢在於(yu) 變異率高、育種周期短，可在相對較短時間內(nei) 創製出性狀優(you) 良的種質資源

　　太空育種，也稱航天育種、航天誘變育種，是利用太空的特殊環境誘使植物種子發生基因變異，進而選育植物新品種、創造農(nong) 業(ye) 育種材料、豐(feng) 富基因資源，是一種將輻射、宇航、育種和遺傳(chuan) 等學科綜合起來的高新技術。簡單來說，讓種子先“上天”再“入地”，經過篩選、雜交、鑒定等，最終形成新種質資源的過程就是太空育種。

　　“太空具有微重力環境，還有帶電的高能粒子，我們(men) 搭載上去的種子和生物材料在受到弱輻射時會(hui) 產(chan) 生變異。利用太空搭載的這種變異，再回到地麵上進行種植，選擇那些可遺傳(chuan) 且符合我們(men) 人類要求的變異，繼而把它育成新品種。”國家植物航天育種工程技術研究中心主任陳誌強解釋道。

　　與(yu) 傳(chuan) 統育種技術相比，太空育種最大優(you) 勢在於(yu) 空間誘變材料的變異率高、育種周期短，可在相對較短時間內(nei) 創製出高產(chan) 、早熟、抗病等性狀優(you) 良的種質資源。

　　“以前想找到一個(ge) 新的育種材料，可能要曆時十年、二十年，甚至得翻山越嶺尋找自然突變植株，而航天任務能在相對短時間裏帶回大量突變材料。”航天育種產(chan) 業(ye) 創新聯盟秘書(shu) 長、中國空間技術研究院原航天生物總工程師趙輝說，航天誘變為(wei) 育種家們(men) 提供盡可能多的基因源材料，為(wei) 育種按下“快捷鍵”。從(cong) 安全性上來說，沒有導入任何外源基因的太空育種與(yu) 常規輻射誘變育種，二者都是植物自身的基因組序列發生改變，培育出的產(chan) 品都一樣安全。

　　“我們(men) 做太空育種主要是考慮中藥材傳(chuan) 統選育耗時長，成本也高。”李榮福說，中藥材是雲(yun) 南的重要產(chan) 業(ye) ，但其品種選育技術較傳(chuan) 統農(nong) 作物而言相對滯後。在中藥材需求量不斷增加、野生藥材資源有限的背景下，太空育種技術能加快品種選育和人工規模化種植進程，豐(feng) 富中藥材種質資源庫，推動中藥材產(chan) 業(ye) 發展。

　　不過，航天誘變和“開盲盒”有幾分相似。“在誘變過程中，種子的遺傳(chuan) 物質為(wei) 什麽(me) 變、什麽(me) 時候變、變成什麽(me) 樣，這其中存在著極大的隨機性和不可控性。”趙輝說，在實際培育前，誰也不清楚種子存在怎樣的突變。但整體(ti) 來看，在太空環境中種子可能出現的變異幅度大、突變點位多，變異穩定性更強。

　　誘變具有隨機性，性狀可好可壞，因此地麵選育很關(guan) 鍵。地麵選育需要進行多代篩選培育、優(you) 中選優(you) ，曆時短則三五年、長則十餘(yu) 年，最終由農(nong) 作物品種審定委員會(hui) 審定，“天選之種”才算得到認證。

　　“從(cong) 種子搭載返回到地麵種植，再到培育出新品種，不同植物的育種年限不一樣。按照育種程序，培育出一個(ge) 紫花苜蓿新品種需要10多年時間。燕麥是一年生植物，時間會(hui) 減少2到3年。”楊紅善說。

　　以中藥材滇龍膽為(wei) 例，“從(cong) 2013年6月神舟十號飛船搭載滇龍膽籽種開始，組培、選育、擴繁、栽種實驗過程曆時7年，終於(yu) 篩選出優(you) 質、高產(chan) 、高抗性的‘滇龍膽航天1號’、‘滇龍膽航天2號’、‘滇龍膽航天3號’品種，獲得了國家中藥材良種繁育基地認定。”雲(yun) 南省農(nong) 業(ye) 科學院院長李學林說。

　　我國太空育種始於(yu) 1987年，目前已培育出260多個(ge) 品種，年推廣麵積4000多萬(wan) 畝(mu) ，產(chan) 生直接經濟效益超過2000億(yi) 元

　　“載人航天工程在自身發展的同時，又可以帶動相關(guan) 產(chan) 業(ye) 升級，推動經濟社會(hui) 發展，與(yu) 國計民生密切關(guan) 聯。”神舟十三號返回後，中國載人航天工程辦公室主任郝淳在空間站建造進展情況發布會(hui) 上說。

　　航天服務於(yu) 國計民生，育種便是其中的典型。1987年8月5日，我國第九顆返回式衛星搭載著精挑細選的小麥、水稻、青椒等百餘(yu) 個(ge) 品種的農(nong) 作物種子，順利完成了首次“太空之旅”。返回地球後，它們(men) 被分發至各地科研機構。經過雜交選育，這批種子中培育出了大豆“鐵豐(feng) 18”、棉花“魯棉1號”等一批獲得國家發明獎的優(you) 良新品種。

　　此後，種子便成了航天器的“常客”，品類既包括農(nong) 作物、油料作物等的種子，也包括不同地方主栽特色品種和稀缺物種的種子。去年9月17日，神舟十二號載人飛船返回艙在東(dong) 風著陸場成功著陸，一同著陸的還有水稻、小麥、玉米等作物種子，石斛等中草藥種子，以及大豆、馬鈴薯、甜瓜、葡萄、蘭(lan) 花、玫瑰花等水果花卉種子，甚至還有窖泥、酒曲等微生菌。

　　天上的育種試驗不斷，成果顯著。神舟八號為(wei) 了驗證高等植物在空間環境下的開花結實過程，設計搭載了《番茄試管苗空間開花結實》實驗裝置，8個(ge) 番茄蓓蕾5株開花結果，在國際首次實現了太空空間植物開花結果。天宮二號進行了高等植物培養(yang) 實驗，首次在太空獲得了擬南芥開花基因啟動子控製的綠色熒光蛋白實時圖像，為(wei) 未來建立以植物為(wei) 基礎的空間生命生態係統和提高係統的生產(chan) 效率提供依據。這也是我國首次成功進行植物“從(cong) 種子到種子”的全生命周期培養(yang) 。

　　地上的作物茁壯成長，收獲頗豐(feng) 。利用太空育種技術培育的農(nong) 作物新品種在生產(chan) 中推廣應用，社會(hui) 經濟效益日益顯現。山東(dong) 省農(nong) 業(ye) 科學院原子能農(nong) 業(ye) 應用研究所利用返回式衛星搭載創新小麥種質資源，已選出一大批具有特異性狀的突變體(ti) 。其中，利用航天突變係“9940168”和“濟麥19”進行常規雜交後係統選育出的高產(chan) 小麥新品種“魯原502”，年推廣麵積超過1500萬(wan) 畝(mu) ，累計推廣麵積超1億(yi) 畝(mu) ，成為(wei) 我國三大主推小麥品種之一。

　　上過太空的種子也在豐(feng) 富著百姓的餐桌。不少太空育種的成熟品種不僅(jin) 是試驗田裏的“樣本”，而且端上了普通人的餐桌。“北京市場約30%的草莓都是航天草莓、太空草莓，個(ge) 頭普遍比較大。”海南航天工程育種研發中心工程師姚彤說。

　　經過30多年的實踐，中國通過航天育種已篩選新材料1200多份，培育水稻、小麥、大豆、蔬菜等新品種260多個(ge) ，年推廣麵積4000多萬(wan) 畝(mu) 。據初步估算，航天搭載育種已產(chan) 生直接經濟效益超過2000億(yi) 元。目前，我國太空育種的育成品種數量和推廣應用範圍處於(yu) 世界第一位。空間誘變機理的研究水平和太空育種技術成果在農(nong) 業(ye) 上的推廣應用水平，已經達到世界領先。

　　航天育種為(wei) 我國農(nong) 業(ye) 發展提供豐(feng) 富的種質資源，助力攥緊“中國種子”、端穩“中國飯碗”

　　航黃櫻2號，無限生長型櫻桃番茄，早中熟。果實橢圓形，成熟果黃色，果色亮，單果重20g左右，大小均勻，口味甜，不裂果……走進航天育種產(chan) 業(ye) 創新聯盟位於(yu) 北京市通州區的大棚，西紅柿、甜瓜、辣椒等超過200個(ge) 品種的作物正在勃勃生長。這些都是經曆過太空之旅的種子後代，結出的果實在產(chan) 量、口感、形狀等方麵普遍有“特長”。

　　種子是農(nong) 業(ye) 的“芯片”。2021年中央一號文件提出，“打好種業(ye) 翻身仗”；中央全麵深化改革委員會(hui) 第二十次會(hui) 議審議通過《種業(ye) 振興(xing) 行動方案》；2022年中央一號文件提出，“大力推進種源等農(nong) 業(ye) 關(guan) 鍵核心技術攻關(guan) ”……實現育種核心技術攻關(guan) 、解決(jue) “卡脖子”問題，太空育種是重要手段，也是我國打贏種業(ye) 翻身仗的有力武器。

　　“我國的太空育種一開始就是以滿足市場需要為(wei) 目標，從(cong) 促進國家農(nong) 業(ye) 發展、維護糧食安全、滿足農(nong) 民需求出發開展科研工作的。”國家航天育種工程首席科學家劉錄祥說，改善作物品種是提高糧食產(chan) 量的重要出路，航天育種為(wei) 我國農(nong) 業(ye) 發展提供豐(feng) 富的種質資源。

　　太空育種是新種質資源的有力補充。趙輝已在航天搭載領域耕耘了30餘(yu) 年，見證了我國太空育種的起步和發展。“打好種業(ye) 翻身仗，小種子也可以迸發大能量。”在趙輝看來，太空育種能在較短的時間裏，創造出目前其他育種方法難以獲得的罕見突變基因資源，快速培育出突破性的優(you) 良品種，進一步保障國家糧食安全。

　　中國的牧草太空育種尚處於(yu) 初始階段。通過太空育種，楊紅善的團隊已經先後培育出質優(you) 穩定、豐(feng) 產(chan) 性狀突出的“中天1號紫花苜蓿”、“中天2號紫花苜蓿”和“中天3號雜花苜蓿”三個(ge) 通過國家審定的新品種。

　　紫花苜蓿有高蛋白、高產(chan) 、抗逆等特點，對我國畜牧產(chan) 業(ye) 發展有重要意義(yi) 。“苜蓿生產(chan) 是我國農(nong) 業(ye) 產(chan) 業(ye) 的短板，目前我國每年要從(cong) 國外進口苜蓿幹草130萬(wan) 噸到150萬(wan) 噸。”苜蓿育種專(zhuan) 家、中國農(nong) 業(ye) 大學生物學院教授王濤表示，與(yu) 航天工程合作搭載苜蓿種子，對加快我國苜蓿育種進程大有益處。

　　今年，我國將完成空間站在軌建造，隨後轉入為(wei) 期10年以上的應用與(yu) 發展階段。這意味著，未來會(hui) 有更多種子“搭車進站”，在太空迎接“蛻變”。

　　“伴隨我國航天事業(ye) 的發展，太空育種事業(ye) 也在不斷創新突破。通過太空育種創製出具有自主知識產(chan) 權的優(you) 質種質材料，選育出產(chan) 業(ye) 所需的優(you) 質、高產(chan) 、抗逆性強的品種，對促進相關(guan) 領域種業(ye) 快速發展、保障國家種業(ye) 安全具有現實意義(yi) 。”李學林說。

　　中央紀委國家監委網站 柴雅欣 薛鵬