5月5日，距神舟十八號載人飛船升空已有10天，90余項實（試）驗正在太空開展。
與此同時，由湖南省科協(xié)、省教育廳等單位主辦的全國科普日（湖南）主場系列活動也在省內(nèi)開展，其中，航天育種是重要科普主題。
“2300多年前，屈原在《天問》中發(fā)問浩瀚蒼穹”“雜交水稻在湖南培育成功，為糧食生產(chǎn)作出杰出貢獻”……在系列活動啟動式現(xiàn)場，來自全國各地的航天員、航天育種專家紛紛感嘆，活動在湖南舉辦具有特別的意義。
從1987年我國第9顆返回式衛(wèi)星首次搭載農(nóng)作物種子飛向太空至今，我國航天育種已走過30余年。
什么是航天育種？航天育種的重點和事業(yè)發(fā)展的重心在哪里？記者就此進行了采訪。
不是上過天的種子就是太空種子
石竹、孔雀草、醉蝶花……在位于湖南省科協(xié)大院內(nèi)的湖南太空探索科普館，小朋友有機會種下這些太空種子。
“這些種子從外觀上看，與傳統(tǒng)種子沒什么不同，但內(nèi)部其實已發(fā)生重要的遺傳變異。”航天育種專家、陜西省航天育種工程技術(shù)研究中心主任郭銳隨科普活動來到長沙。這些太空種子的培育，他都有參與。
“航天育種又稱‘太空育種’，主要分3步。”郭銳介紹，第一步，是將農(nóng)作物種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的、地面無法模擬的環(huán)境，如高真空、微重力、宇宙高能離子輻射等，使種子產(chǎn)生變異；第二步，通過返回艙將種質(zhì)材料送回地面；第三步，進行地面培育，選育新種子、新材料。
與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比，太空育種最大的優(yōu)勢在于空間誘變材料的變異率高、育種周期縮短。郭銳告訴記者：“以前想找到一個新的育種材料，可能要歷時10年至20年。而將種子送上太空，能在較短時間內(nèi)帶回大量突變材料，為創(chuàng)制出高產(chǎn)、早熟、抗病等性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源創(chuàng)造機會。”
郭銳強調(diào)，“有機會”，并不意味著所有種子上天后都會發(fā)生奇妙變化，也不是所有的突變都是“有益的”。上過天的種子只能叫種質(zhì)材料，只有經(jīng)過地面培育、篩選和驗證，經(jīng)過品種審定委員會審定的種子才能叫太空種子。
自中國載人航天工程立項實施以來，我國已進行航天育種搭載實驗3000余項，育成主糧審定品種240多個。
核輻射誘變育種技術(shù)專家、湖南省農(nóng)科院核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所研究員楊震介紹，湖南的水稻、油菜、辣椒等種子都曾被送上天，并選育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的兩系雜交水稻——“培兩優(yōu)721”等新品種。
更多“優(yōu)等生”種子有機會進入超前班“進修”
靖州苗族侗族自治縣，自太空返回后培育的茯苓菌株仍在部分種植基地推廣試用。
靖州有“中國茯苓之鄉(xiāng)”的美譽。早在2013年，為進一步提升茯苓的科技含量，當?shù)乇阃ㄟ^神舟十號載人飛船，將2株“湘靖28”茯苓菌株送上太空，開展育種試驗。
靖州茯苓專業(yè)協(xié)會會長王先有告訴記者，其中1株在培育后達到預(yù)期效果——種出來的茯苓個體更加均勻、皮薄，產(chǎn)量提升了15%左右。
“雖然我國已開展搭載實驗3000余項，但對于育種工作來說，還遠遠不夠。”郭銳解釋，航天育種搭載實驗空間有限，一度成為制約航天育種空間科學(xué)實驗發(fā)展的瓶頸。
王先有回憶，當初能將“湘靖28”茯苓菌株送上太空，曾經(jīng)過了一場激烈的“角逐”。
2013年6月，在科技部舉行的評比篩選中，靖州選送的2株菌株，從全國10余個省份推薦的茯苓品種中脫穎而出。
10多年過去，“更多種子‘優(yōu)等生’有機會進入超前班‘進修’。”楊震介紹，隨著2022年中國空間站全面建成，神舟系列載人飛船將以平均每年2艘的頻度實施發(fā)射，按照計劃，我國第2顆航天育種專用衛(wèi)星將于今年發(fā)射。
將種子送上天只是“萬里長征”走完第一步
“我國航天育種始終強調(diào)走產(chǎn)業(yè)化道路。”郭銳表示，只有重搭載的同時重選育，重示范的同時重推廣，重科研的同時重產(chǎn)業(yè)，我國航天育種事業(yè)才能更好助力端穩(wěn)“中國飯碗”。
2023年5月30日，與神舟十六號載人飛船一起“飛上天”的，有53個單位的136（種）份航天育種種質(zhì)材料，其中便有包括來自湖南的南縣稻蝦米專用種子、“黑老虎”種子。
今年1月27日，搭乘神舟十六號載人飛船遨游太空5個月的南縣稻蝦米專用種子舉行交接儀式，南縣將與湖南省農(nóng)科院開啟聯(lián)合攻關(guān)。
“種子立馬被送往了海南，利用當?shù)氐墓鉄釛l件，進行加代繁殖和選育，為盡早實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造條件。”楊震介紹，航天育種技術(shù)培育的新品種在產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面，具有良好的技術(shù)品牌效應(yīng)，能較大程度提升農(nóng)產(chǎn)品的附加值。
不過，新品種的選育殊為不易，將種子送上天只是“萬里長征”走完第一步，接下來還需要科研人員通過大量的田間篩選、實驗室工作，才能培育出符合市場需求的新品種。“這個過程加速后，仍然需要6至8年時間。”楊震說。
“航天育種不是一飛了事，難點不僅在于上天，更繁重的工作在于入地。”湖南環(huán)境生物職院副校長梁忠厚是黑老虎“飛天”項目負責人。“黑老虎”是一種重要的中藥材和美白護膚原料，此次飛天，彌補了湖南省傳統(tǒng)侗藥航天育種空白。接下來，梁忠厚團隊將開展“黑老虎”形態(tài)學(xué)性狀觀測、遺傳變異分析、基因組測序、優(yōu)良種質(zhì)選擇研究和優(yōu)良品種評價等一系列工作。
“只有經(jīng)過反復(fù)培育、層層篩選、對比分析、鑒定等多代篩選培育，才能形成新種質(zhì)資源，才可以申請國家或省級品種審定。”梁忠厚表示，“通過國家或省級品種審定是航天育種成果轉(zhuǎn)化落地、推向市場的必經(jīng)之路。”力促“黑老虎”產(chǎn)業(yè)提質(zhì)，找到豐產(chǎn)的金鑰匙，梁忠厚信心滿滿。
