太空育種：我們的目標是去火星種土豆！

編者按

太空育種即航天育種，也被稱作空間誘變育種，是將作物種子或誘變材料送入太空，利用太空特殊的環境誘變作用，使其產生變異，再返回地面培育作物新品種的育種新技術，這也是航天技術與生物育種技術相結合的產物。

近期，中國載人航天官方微信記者採訪到了中國空間技術研究院航天生物集團總工程師、神舟綠鵬公司董事長趙輝，在天宮二號與神舟十一號飛行任務中，「航天生物」提供的部分作物種子、花卉種子和微生物菌種均在搭載實驗項目內。採訪中，趙輝對太空搭載及太空育種的情況作了相關介紹。

航天生物集團總工程師、神舟綠鵬公司董事長趙輝

太空搭載的起源

我國從1987年開始利用返回式衛星進行太空生物材料搭載。「它這個怎麼來的呢？在發射衛星的時候，對衛星的質心有一個技術要求。因為在衛星這個艙裡面，布滿了各種儀器，儀器的體積大小、質量都不同，如果這時把它懸起來，肯定是偏的。但是火箭要托舉衛星上天，得要求質心垂直，因此要解決這個問題，就必須在衛星里加上配重」，趙輝說。

「太空環境是一種非常重要並且難得的空間資源，能為各種科學實驗提供必要條件。如果我們把衛星的配重替換了，放入同樣重量和體積、並且還有用途的東西，比如實驗裝置，就能實現空間資源的利用。實際上就是出於這樣一種想法，才有了太空搭載。後來就有了作物種子的搭載和一些材料的搭載，又拓展到了活體的搭載，比如像菌種、試管苗，甚至還有一些細胞等。」

種子為什麼要遨遊太空

空間環境十分特殊，其中的輻射、微重力、亞磁和高真空等因素，都會作用於作物種子，使它產生一定的變化，這種變化還是太空中各種因素的複合作用，地面無法模擬。趙輝介紹到，「在地面的常規育種方法中，有一種叫『輻射育種』或者叫『輻照育種』，就是把一包種子放在那兒，然後拿射線去照射它，通過射線的照射，誘導它自身產生變化。但是在地面去做，只能做射線的輻照，而且只能做單一射線。到了太空就不一樣了，太空中的射線不僅有我們已知的，還有很多未知的都有可能作用於種子。並且種子在接受輻照的同時，還處於太空的微重力以及其他各種環境當中，所以它不同於地面。」

如果種子的變化是有益的，相關專家就能研究其中的空間誘變機理，再以此為依據，探索如何利用地面已有的技術，豐富和發展農業、環境、能源以及更多領域的生物技術。

太空蘭花圖片來源/鹿金穎

太空香蕉 圖片來源/鹿金穎

但太空育種不是在天上就完成了它的育種工作，而是在搭載誘變後，一代一代篩選培育。趙輝說：「並不是一粒種子上天回來以後就變成新品種了。它只是搭載和空間誘變實驗的種子的實驗材料，能不能成為種子，還需要按照地面品種選育的科學規律和技術路線。地面上的工作，短則五至六年，長則十年八年都有可能。」

太空樹莓 圖片來源/鹿金穎

趙輝還強調，太空育種不是轉基因，任何的變化都是種子自身在變化，沒有外源基因的導入和介入，這是太空育種和轉基因的本質區別。

不僅有更好吃的草莓，還要去火星種土豆

在天宮二號和神舟十一號的眾多搭載實驗項目中，就有樹莓和草莓的組培苗，趙輝說，他希望空間環境能誘導組培苗自身產生變異，從而獲得一些新的育種材料，然後在地面進行品種的選育，培育出新的品種。「讓草莓更甜，果型更好看，顏色更艷麗，有效成分更提高，產量更穩定，生長周期更短。這是搭載的目的和我們育種的目標。以後，我們一定會吃到更好吃的草莓！」

神舟十一號飛船搭載試管苗 圖片來源/鹿金穎

神舟十一號飛船搭載試管苗 圖片來源/鹿金穎

趙輝還認為，利用太空育種來選育新品種，其中包含兩個目標——一是面向未來農業生產，另外一個目標則是為了選擇未來適合在空間環境下生長發育的品種。這樣不僅能解決未來空間站內航天員食品自給的問題，也能給地外基地的建設提供技術保障。「如果我們未來建設了月球基地、火星基地，人類在那裡生活就得有持續的食物供應，就需要在空間環境里種植。到時我們就可以在火星上種土豆，老吃土豆也不行，我們還要種小麥，得吃麵包。另外，水稻也得種，蔬菜也得種，要補充營養，改善生活。這就是我們做太空育種實驗的更遠大的目標。」

記者/楊璐茜、毛凌野、劉佳

文&編輯/楊璐茜