天外飛來「神奇客」 揭秘中國空間誘變育種研究新突破
4月18日，隨著我國首顆微重力科學實驗衛星——「實踐十號」返回式衛星的順利返航，一大批空間搭載物(植物種子和微生物菌株等)圓滿完成12天的太空之旅，經過神奇的「空間誘變」之後，它們將會發生怎樣的奇蹟？隨著這些新的科研成果的誕生，又將會對我們普通人的生活帶來哪些改變？近日，記者就這些問題走訪了我國空間誘變育種研究領域的專家和北京東方紅航天生物技術股份有限公司等為主的相關搭載方代表。
東方紅公司執行副總裁劉屹松出席實踐十號衛星搭載物開艙交接儀式
據悉，由中國空間技術研究院研製的實踐十號衛星，主要用於開展微重力科學和空間生命科學實驗研究，在此次搭載實驗中共承載了19個實驗載荷，其中包括生物輻射盒、家蠶培養箱、植物培養箱、高等植物箱、胚胎培養箱在內的15台設備。北京東方紅航天生物技術股份有限公司此次搭載了紫紅麴黴菌種、釀酒酵母菌種、靈芝(赤芝)菌種、混合益生菌粉(嗜酸乳桿菌、長雙岐桿菌、乾酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌)等菌種，為進一步開發新型的航天生物製品奠定了科研基礎。
專家解讀：什麼是空間誘變育種？
「空間誘變育種」又稱航天育種，就是利用返回式空間飛行器將微生物、植物、農作物種子等生物樣本送入太空，利用太空微重力、強輻射、高真空、高潔凈等特殊環境作為誘變因子，使生物產生遺傳性變異，返回地面後再利用現代生物技術進行培育，篩選出性狀優良的菌株或種子形成規模化生產。
據悉，早在1987年，我國就開始利用返回式衛星進行航天育種的試驗研究，至今為止，我國先後在10多顆返回式衛星和多艘飛船上進行了數千個微生物菌種、農作物及植物種子的搭載試驗，取得了一系列開創性的研究成果。空間誘變育種已成為中國在空間生命科學研究方面的一大特色，它不僅開創了我國航天育種的新途徑，而且吸引了美國、俄羅斯、保加利亞、菲律賓等國家與我們合作。
空間誘變的奇蹟是怎樣發生的？
中國空間誘變育種研究始於1986年的「國家863高科技計劃」。當時，科學家們對於太空能否引起植物的遺傳性變異尚不清楚。
1987 年8月5日，在我國發射第九顆返回式衛星時，科研人員首次將大麥、青椒、蘿蔔等純系種子和大蒜無性系種子放入衛星中搭載。當這些種子返回地面後，有關人員立即進行了種植實驗。不久，奇蹟真的發生了。經空間搭載的蘿蔔種子幼苗茁壯，葉片上沒有一個蟲眼。有人甚至將害蟲捉來放到葉片上，蟲子掉頭就跑。而地面對照組的幼苗，則是蟲眼密布。看來，「太空旅行」後的蘿蔔種子有抗蟲特徵。更為奇妙的是，經空間處理後的大蒜種子生長時假莖叢生，一個蒜頭竟重達150克。
經過太空搭載的種子培育的南瓜重達300-400斤
經過反覆試驗，抗病番茄、大型青椒、優質棉花、高產小麥等相繼誕生。事實證明：空間特殊條件能夠引起農作物種子的基因突變，其變異頻率高、幅度大，變異後代容易穩定，是誘變育種的一條好途徑。
專家指出，中國是世界上能發射返地衛星和飛船的三個國家之一，發射成功率很高，因此，完全有條件進行空間條件下植物生長發育規律的研究。據悉，美國、前蘇聯是最早發現空間中植物、微生物變異的，但他們只考慮這種變異對航天員的影響，而忽視了另一個重要課題——空間誘變育種的應用，中國恰恰在這點上捷足先登。
為什麼經過太空搭載的種子會產生遺傳性變異？
眾所周知，太空中存在微重力、強輻射等因素，這些都是有別於地球的特殊條件。中國科學家經過實驗證明，在微重力條件下，植物細胞會發生膨脹，導致染色體斷裂。這些種子在生長的過程中，基因組重新排列組合，從而導致遺傳性變異。另外，強輻射也是一個重要因素。一般情況下，地面輻射育種需要半致死計量強度才能引起變異，而在太空種子沒有任何死亡率就能變異。
據專家介紹，空間誘變育種具有變異頻率高、變異幅度大、有益變異多、變異穩定、變異快等諸多優點。據統計，空間誘變育種的變異率可達4%以上，而地面自然變異的概率僅為二十萬分之一。但空間誘變育種與地面誘變育種相同，也會發生正突變、不變、負突變甚至夭亡三種變化，由於有益變異較多，因此經過地面大量的篩選後，可以獲得多種地面難以獲得的植物種子或生物菌株。當然，這裡提到的地面篩選、培育十分關鍵，它涉及很多技術環節，是一個系統的、複雜的科研過程，因此，每一項科研成果的誕生絕不是輕而易舉的事。
「空間誘變育種」產品能否放心食用？
一提起「空間誘變育種」，一些人就想到了「轉基因產品」，擔心食用後會不會對身體有害。有關專家指出，空間誘變育種和轉基因產品有本質的區別，它沒有外源基因導入，而是在空間特殊條件下染色體發生斷裂，基因組重新排列組合引起性狀變異，與地面常規育種相似，因此不會產生新的有害物質。
廣西農業大學曾對空間處理的水稻變異後代作了大量的營養分析，沒有發現有毒物質。中國生產的空間誘變育種農作物已大量上市，至今沒有一人因此發生不良反應。大量的事實證明，空間誘變育種農作物是可以放心食用的。
據專家介紹，我國利用太空搭載的微生物菌株培育研發出一系列擁有中國自主知識產權的航天生物製劑，在對航天員太空生命保障和普通人健康方面做出了突出貢獻。北京東方紅航天生物技術股份有限公司作為中國空間生物技術應用的領航者，多次利用神舟號飛船及返回式衛星進行菌種誘變研究，開發出一大批與百姓生活息息相關的優質航天民用健康產品，已成功推向市場並成為炙手可熱的知名品牌。
專家預測，空間誘變育種具有廣闊的發展前景。隨著空間誘變育種技術的逐步成熟和應用，越來越多的「太空產品」將改變人們的生活，在衣食起居以及健康保護上擔當重要的角色。
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