中國太空育種你知道多少？曾發射衛星搭種子上天15天

在20世紀80年代，我國有耕地19.51億畝，佔世界耕地面積的7%，但人均耕地只有1.58畝，不足世界人均耕地水平的一半。要用佔世界7%的耕地養活佔世界22%的人口，對農業生產的壓力是巨大的。中國科學家經過科學計算，提出中國可以養活自己的論斷。而這一論斷是在依靠科技進步，在全國大力推廣先進農業適用技術的基礎上做出的。

太空育種主要是指利用返回式航天器或地面模擬空間環境裝置，通過空間特殊的環境條件（包括強輻射、微重力、高真空、交變磁場、高能粒子等多種因素）對生物種質資源產生誘變作用，使種質資源產生變異，然後再通過嚴格的地面選育過程，獲得優良生物新品種、新材料的育種技術。它是航天高科技與遺傳育種技術相結合的產物，被人們視為經濟效益和社會效益並存的朝陽產業。

其實，人類從20世紀70年代起就開始利用航天器把各種植物種子帶入太空了，目地是使其在太空環境中產生內部結構和染色體的變化，產生有益的農藝性狀的變異，從而選擇培育出綜合性狀優良的農作物新品種。與常規育種相比，太空育種可以加速育種過程，能夠提高產量，改善農作物品質，縮短生育期，得到常規育種無法產生的變異，因而它為選育農作物穩產、高產的優良品種開闢了一個新途徑。例如，通過太空誘變育種試驗可選育出高產、質優和抗病能力強的青椒，產量增加25%，維生素C含量提高15%～20%，病情指數降低55%，口味好。

自1987年以來，中國已多次利用自行研製的返回式衛星、「神舟」飛船，把農作物種子和微生物帶到200～400千米的太空，利用空間宇宙射線、交變磁場、微重力等特殊的太空環境因素對種子和微生物的影響，使農作物種子產生在地面環境中得不到的變異，最終篩選出有著優異變異性能的農作物新品種。已搭載升空的植物種子有小麥、大麥、水稻、穀子、大豆、玉米、高粱、棉花、芝麻、大豆、紅小豆、油菜、甜菜、辣椒、番茄、白蓮、西瓜、綠菜花、茄子、百合、黃瓜、青椒、藥物、花卉和煙草等幾十多類作物幾百多個品種。

僅在1987—1996年，中國就用返回式衛星進行了8次計300多個品種的農作物種子微重力搭載試驗，它對培育新型良種，提高農作物產量和質量起到了積極的推動作用。這些搭載項目有的已達到國際先進水平。

通過太空育種，中國科技工作者培育出了一些新的突變類型和具有優良農藝性狀的新品系。例如，在水稻方面，水稻種子經衛星搭載育種試驗獲得了株高、分櫱力、穗型、粒型和生育期等性狀變異。經選育試種已獲得增產20%的豐產優質品系，畝產可達400～600千克,有的達750千克，且蛋白質含量增加8%～20%。在小麥方面，已獲得矮桿、早熟和豐產材料，培育出了矮桿抗倒伏、抗病害的類型，可有效減少倒伏和病害造成的損失，生育期可縮短10天左右。在穀子方面，經太空處理的種子誘發多種變異，如穗粗長、穗型奇特（雞爪形、球形）、不育型等，為進一步培育穀子新品種提供了可行性。在青椒方面，經多年培育，太空處理的青椒已獲得單果重350～500克的早熟抗病新品系，畝產可提高一倍。在番茄方面，採用集團選育法，經多代集團選擇與培育已經獲得增產15%以上的抗病新品系。

在西部大開發戰略的實施中，國家林業局用太空育種技術為西部地區的防沙、治沙培育優良草種，支援了西部地區的生態建設。為使太空育種產業化，擴大培育優良品種的範圍，中國農業部門利用返回式衛星技術，發射了專用於農業的衛星實踐8號，使我國的太空育種工作再上一個新的台階。

2006年9月9日，中國長征2號C火箭又成功地將實踐8號育種衛星送入太空。它運行軌道為傾角63°、近地點180千米、遠地點460千米。它在軌運行15天後，在四川遂寧回收。

這是世界第一顆專門服務於農業科技、應用於太空育種的衛星。實踐8號總長5144毫米，最大直徑2200毫米，以返回式衛星平台為基礎研製，由返回艙和儀器艙組成，其中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。它除有效載荷分系統外，還包括結構、控制 (含姿控、軌控)、跟蹤、遙測、遙控、天線、程式控制、電源、總體電路、熱控、返回等11個分系統。

實踐8號把糧、棉、油、蔬菜、林果花卉等9大類2000餘份約215千克農作物種子和菌種帶到200～400千米的太空進行空間環境下的誘變飛行試驗，共包括了152個物種，其中植物133種、微生物16種、動物3種。其主要任務用於太空育種試驗和研究，進而探索出太空育種方面的規律。

衛星上還裝載了用於探測空間環境輻射、微重力和地磁場等空間環境要素的多項裝置，開展空間環境要素誘變育種的對比研究，獲得的數據還將用於探索地面裝置模擬空間環境因素的途徑，研究各種空間環境因素的生物效應與作用機理。

針對有效載荷是有生命的種子，實踐8號在設計、研製時重點考慮了溫度和防水等方面。在衛星上升段、太空運行段及返回再入段，衛星艙內溫度控制在15～26°C。實踐8號設計了安裝種子載荷的特殊支架，用來固定2000多份種子樣品。在防水設計方面則採用一種透氣不透水材料，保證衛星返回地面時即使落入水中，種子短時間內也不會因被水浸泡而受損。

經過科研人員20多年的辛勤培育，中國太空育種的成果已初見成效。涉及的生物品種包括糧食作物、經濟作物、蔬菜、花卉及藥材、林木果樹、動物、微生物等經過衛星搭載處理後，返回地面的種質資源經過科技人員的精心選育，性狀不斷穩定，獲得了品質優良的生物品種，有相當一部分太空育種材料通過了相關部門和專家審定。

當然，任何一種新生事物都會引起人們的關注和質疑，太空育種同樣也會存在各種各樣的問題。太空育種的安全性、機理研究、標準化、產業化、產權保護等一系列的問題擺在人們面前。目前，雖然全國各地都在充分利用各種資源創建形式各異的太空育種基地，但總體來講我國太空育種育成的品種還沒有得到大面積的推廣利用，新品種在農業增產、農民增收和農村經濟發展中的作用還遠未充分發揮。太空育種的產業化不僅有助於保持中國在該領域的國際先進性、創造性及太空育種產品開發方面的世界領先地位，而且將使太空育種技術為中國農作物育種技術進步和國民經濟發展做出更大貢獻。

隨著我國空間技術的進一步發展，我國的太空育種工作在質量和數量上還會有較大的發展，在不久的將來，我們生活的環境中，將有可能隨處見到太空育種的成果：街道兩旁種植著太空樹，草坪里鋪的是太空草，餐桌上擺的是太空育種的各種食品—太空糧食、太空蔬菜；在醫院使用的是經太空培育出的抗生素。

作者：天兵

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