許多人應該都知道,中國人在點自己的“技能樹”時,總是會將“種田”技能點滿。可以說,現在不少人雖然生活在城市中缺少種地的環境,卻也會在條件允許的情況下在“花盆”里種菜,并且樂此不疲。
種田是刻在DNA里的“天賦”
如今,這種耕種愛好已經不局限于地面了,而是朝著宇宙深處走去。那么,為何每次神舟飛天都攜帶種子呢?原來背后靠著的是2000億市場,太空育種真的很厲害。
接下來,就讓我們一起來看看中國人是如何在太空上種菜的,又獲得了怎樣的種菜成就。
神舟十二號攜帶的植物種子
太空育種是什么?
首先咱們先來簡單介紹一下太空育種到底是什么,從字面上來看就是在太空環境當中培育作物,使其能夠生長。
比如說不少人都在電影《火星救援》當中看過主角在火星種土豆的情景,這從某種意義上來說也算得上是太空育種了。
《火星救援》電影中,溫室里的土豆苗
實際上,太空育種也叫做航天誘變育種,其指的是人類利用太空的特殊環境特征對作物進行改良,最終“擇優錄取”,培育出各方面表現更好地種子。
因為太空當中的環境和地球上的環境差異還是非常大的,比如宇宙粒子、微重力、高真空等因素都對作物的生長有著影響,其中宇宙高能粒子的輻射被認作是主要因素。
太陽會向宇宙發射電磁波與粒子流
總之在諸多太空因素的共同作用之下,種子的發芽率、增長潛力、形態和同工酶等等都會發生變異。
到了后續生產時,農作物的產量、抗病性、營養物質含量也會有明顯的變化,這些性狀的改變有好也有壞,而“育種”的準則是“擇優錄取”,所以育種的主要工作就是選出有利于人類需求的植株。
太空育種過程示意圖
人類的太空育種工作其實從很早就開始了,自從上世紀人類成功進入太空之后,國外的科學家就將各種植物、動物放進飛船和衛星當中,讓它們參與太空旅行,期待這些來自地球的生物會出現某些神奇的變化。
我國自從實現了自主發射飛船并完成返航之后,就讓更多農作物的種子隨著神舟系列飛船一起進入了太空,并且在那里它們并不是“自生自滅”,而是在宇航員的幫助和研究之下生長,為人類提供更多的數據。
神舟十一號搭載的植物試管苗
那么,我國的太空育種是如何發展的呢?
我國的太空育種發展過程
我國的航天事業自本世紀初就進入了快速發展的階段,許多人應該都覺得神舟五號的發射還是昨天的事情,可是現在中國的空間站都已經搭好了。
我國的“天宮”空間站
作為將“種田”愛好刻在DNA里的民族,我們自從得知太空育種可以實現之后,就為其傾注了不少的精力。而整個太空育種,大致可以分為這樣幾個階段。
第一階段以準備為主,具體是在1987年到1995年之間,在1987年時我國第九顆返回式科學實驗衛星的成功發射,第一次將農作物的種子送上了太空,開啟了中國的太空育種旅程。
而到了1995年時,我國農業、航天相關領域的專家經過會談之后,一致認同將航天育種工程列入國家重大科技工程計劃當中。
通過嚴格選拔才能“上天”的太空種子
到了第二階段,也就是1996年到2005年,太空育種得到了正式立項,真正成為了太空領域研究當中一個極為重要的項目。
以2003年國家各機關印發的《關于審批航天育種工程項目可行性研究報告的請示》通知來看,國家對太空育種還是相當重視的,總投資達到了2.85億元。
“上過天”的太空種子們
最后一階段則是2005年至今,這是我國太空育種的發展階段。并且2006年時,我國還首次發射了專門的育種衛星名為“實踐八號”,重點就是培育農作物的新品種,為地面農業生產的增產做出貢獻。
資料顯示,截止至2013年,我國已成功培育200多個“航天育種”農作物品種,僅以太空蔬菜為例,就有太空辣椒17種、太空茄子7種、太空番茄5種、太空瓜類7種、太空葫蘆3種等數十個航天蔬菜新品種通過省級鑒定,獲準推廣。
實踐八號育種衛星的返回艙
更不用說,隨著神舟系列飛船進入太空的頻率越來越高,太空育種在2013年之后的近10年間,應該又取得了重大的進步。并且太空育種的成就也不僅局限于研究創新,它在經濟上的貢獻也很多,已經創造出了大約2000億的市場。
太空育種的投資與它的反饋相比,確實算得上是九牛一毛了。
那么,太空育種一般需要經過怎樣特定的程序?太空育種得到的果實真的安全嗎?這么多年的太空育種為我們帶來了什么?
罕見的航天育種植物
太空育種的程序和成果
在我們看來,太空育種可能非常的簡單,就是將種子和土壤帶上太空,觀察它們的變化就好了。但是咱們在前文中提到,太空育種是遵循“擇優錄取”的,所以并不是每次都有天降的好運一次性培育出優良品種。
整個育種的過程往往需要多次重復,不僅在選擇原種的時候要選擇具有高產、優質和抗病特征的農作物種子,還要經過第一代種子培育、第二代選育、第三代加代選育、第四代選育甚至多點區域試驗的程序,最終才能選出一位“太空種子優等生”。
國際空間站上的蔬菜生產系統
足以見得,太空育種所需花費的時間和投入的精力是非常大的,并不是朝夕之間就能出結果的。
但是我國的起步相對而言還是比較早的,又在后續下了不少的功夫,所以獲得的成就還是十分可觀的。
根據農業專家的介紹,如果是在地面進行傳統的農業育種,往往需要8到10年的時間,而如今的太空育種卻直接將這個周期縮短了一半。
我國航天工作人員取出搭載的太空種子
在這種情況下,已經有大量的新品種農作物在得到批準之后進入了市場并得到了推廣,為我國創造了巨大的經濟效益。
據不完全統計,“十一五”期間,全國航天工程培育的作物新品種累計示范應用面積超過267萬公頃,增產糧棉油12億公斤,創造社會經濟效益19億元。
太空種子種出的健康蔬菜
這樣來看,神舟飛船每次升空都帶著種子一起確實是正確的,因為太空育種對于地面的農業生產十分重要。
并且,在全球氣候不斷惡化的情況下,農作物在未來可能會面臨更嚴酷的環境,因此我們要未雨綢繆,讓太空育種盡量走在前沿,避免災難來臨時面臨大規模減產甚至零出產的情況。
隨著神舟十二號載人飛船歸來的石斛種子
不過太空育種也存在一定的問題,比如研究成本高、種子是否具備安全性等,這些都影響了太空育種的未來發展。因此,科學家認為太空育種還是有漫長的道路要走。
此外,相信大家更關注的應該就是太空育種的安全性問題,因為它看上去似乎和轉基因作物差不多。并且還有人認為,宇宙高能粒子的輻射雖然可以使種子變異表現出其他的性狀,但是這些輻射如果隨之進入人體就很麻煩了。
太空蔬菜亮相于國際農交會
科學家表示不必擔心這個,因為太空育種受到的輻射劑量非常低,僅相當于一名核輻射從業人員一年吸收的核輻射安全累積量的十分之一都不到。
至于大家將其與轉基因混為一談,也是不對的,因為太空育種從本質上來說是農作物在環境之下自己發生的變異,人為的干涉比較少。而轉基因是有外源基因導入的,在這種情況下,二者明顯不處在同一個層面。
經過培育篩選后的太空植物才能應用推廣
綜上所述,太空育種還是比較安全的,并且確實能為人類的未來帶來不少的好處,尤其是在地球氣候日益惡劣的今天,太空育種在做的就是提前篩選出“物競天擇”當中的勝者,以免讓人類遭遇恐怖的“饑荒”
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