4月18日，隨著我國(guó)首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“實(shí)踐十號(hào)”返回式衛(wèi)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(jīng)過神奇的“空間誘變”之后，它們將會(huì)發(fā)生怎樣的奇跡?隨著這些新的科研成果的誕生，又將會(huì)對(duì)我們普通人的生活帶來(lái)哪些改變?近日，記者就這些問題走訪了我國(guó)空間誘變育種研究領(lǐng)域的專家和北京東方紅航天生物技術(shù)股份有限公司等為主的相關(guān)搭載方代表。

 

實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星搭載物開艙交接儀式

 

      據(jù)悉，由中國(guó)空間技術(shù)研究院研制的實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星，主要用于開展微重力科學(xué)和空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，在此次搭載實(shí)驗(yàn)中共承載了19個(gè)實(shí)驗(yàn)載荷，其中包括生物輻射盒、家蠶培養(yǎng)箱、植物培養(yǎng)箱、高等植物箱、胚胎培養(yǎng)箱在內(nèi)的15臺(tái)設(shè)備。北京東方紅航天生物技術(shù)股份有限公司此次搭載了紫紅曲霉菌種、釀酒酵母菌種、靈芝(赤芝)菌種、混合益生菌粉(嗜酸乳桿菌、長(zhǎng)雙岐桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌)等菌種，為進(jìn)一步開發(fā)新型的航天生物制品奠定了科研基礎(chǔ)。

 

      專家解讀：什么是空間誘變育種?

 

      “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(nóng)作物種子等生物樣本送入太空，利用太空微重力、強(qiáng)輻射、高真空、高潔凈等特殊環(huán)境作為誘變因子，使生物產(chǎn)生遺傳性變異，返回地面后再利用現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行培育，篩選出性狀優(yōu)良的菌株或種子形成規(guī)模化生產(chǎn)。

 

      據(jù)悉，早在1987年，我國(guó)就開始利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行航天育種的試驗(yàn)研究，至今為止，我國(guó)先后在10多顆返回式衛(wèi)星和多艘飛船上進(jìn)行了數(shù)千個(gè)微生物菌種、農(nóng)作物及植物種子的搭載試驗(yàn)，取得了一系列開創(chuàng)性的研究成果?？臻g誘變育種已成為中國(guó)在空間生命科學(xué)研究方面的一大特色，它不僅開創(chuàng)了我國(guó)航天育種的新途徑，而且吸引了美國(guó)、俄羅斯、保加利亞、菲律賓等國(guó)家與我們合作。

 

      空間誘變的奇跡是怎樣發(fā)生的?

 

      中國(guó)空間誘變育種研究始于1986年的“國(guó)家863高科技計(jì)劃”。當(dāng)時(shí)，科學(xué)家們對(duì)于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(guó)發(fā)射第九顆返回式衛(wèi)星時(shí)，科研人員首次將大麥、青椒、蘿卜等純系種子和大蒜無(wú)性系種子放入衛(wèi)星中搭載。當(dāng)這些種子返回地面后，有關(guān)人員立即進(jìn)行了種植實(shí)驗(yàn)。不久，奇跡真的發(fā)生了。經(jīng)空間搭載的蘿卜種子幼苗茁壯，葉片上沒有一個(gè)蟲眼。有人甚至將害蟲捉來(lái)放到葉片上，蟲子掉頭就跑。而地面對(duì)照組的幼苗，則是蟲眼密布?？磥?lái)，“太空旅行”后的蘿卜種子有抗蟲特征。更為奇妙的是，經(jīng)空間處理后的大蒜種子生長(zhǎng)時(shí)假莖叢生，一個(gè)蒜頭竟重達(dá)150克。

 

經(jīng)過太空搭載的種子培育的南瓜重達(dá)300-400斤

 

      經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，抗病番茄、大型青椒、優(yōu)質(zhì)棉花、高產(chǎn)小麥等相繼誕生。事實(shí)證明：空間特殊條件能夠引起農(nóng)作物種子的基因突變，其變異頻率高、幅度大，變異后代容易穩(wěn)定，是誘變育種的一條好途徑。

 

      專家指出，中國(guó)是世界上能發(fā)射返地衛(wèi)星和飛船的三個(gè)國(guó)家之一，發(fā)射成功率很高，因此，完全有條件進(jìn)行空間條件下植物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的研究。據(jù)悉，美國(guó)、前蘇聯(lián)是最早發(fā)現(xiàn)空間中植物、微生物變異的，但他們只考慮這種變異對(duì)航天員的影響，而忽視了另一個(gè)重要課題——空間誘變育種的應(yīng)用，中國(guó)恰恰在這點(diǎn)上捷足先登。

 

      為什么經(jīng)過太空搭載的種子會(huì)產(chǎn)生遺傳性變異?

 

      眾所周知，太空中存在微重力、強(qiáng)輻射等因素，這些都是有別于地球的特殊條件。中國(guó)科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，在微重力條件下，植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生膨脹，導(dǎo)致染色體斷裂。這些種子在生長(zhǎng)的過程中，基因組重新排列組合，從而導(dǎo)致遺傳性變異。另外，強(qiáng)輻射也是一個(gè)重要因素。一般情況下，地面輻射育種需要半致死計(jì)量強(qiáng)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(jù)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(wěn)定、變異快等諸多優(yōu)點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，空間誘變育種的變異率可達(dá)4%以上，而地面自然變異的概率僅為二十萬(wàn)分之一。但空間誘變育種與地面誘變育種相同，也會(huì)發(fā)生正突變、不變、負(fù)突變甚至夭亡三種變化，由于有益變異較多，因此經(jīng)過地面大量的篩選后，可以獲得多種地面難以獲得的植物種子或生物菌株。當(dāng)然，這里提到的地面篩選、培育十分關(guān)鍵，它涉及很多技術(shù)環(huán)節(jié)，是一個(gè)系統(tǒng)的、復(fù)雜的科研過程，因此，每一項(xiàng)科研成果的誕生絕不是輕而易舉的事。

 

      “空間誘變育種”產(chǎn)品能否放心食用?

 

      一提起“空間誘變育種”，一些人就想到了“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品”，擔(dān)心食用后會(huì)不會(huì)對(duì)身體有害。有關(guān)專家指出，空間誘變育種和轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品有本質(zhì)的區(qū)別，它沒有外源基因?qū)耄窃诳臻g特殊條件下染色體發(fā)生斷裂，基因組重新排列組合引起性狀變異，與地面常規(guī)育種相似，因此不會(huì)產(chǎn)生新的有害物質(zhì)。

 

      廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)曾對(duì)空間處理的水稻變異后代作了大量的營(yíng)養(yǎng)分析，沒有發(fā)現(xiàn)有毒物質(zhì)。中國(guó)生產(chǎn)的空間誘變育種農(nóng)作物已大量上市，至今沒有一人因此發(fā)生不良反應(yīng)。大量的事實(shí)證明，空間誘變育種農(nóng)作物是可以放心食用的。

 

      據(jù)專家介紹，我國(guó)利用太空搭載的微生物菌株培育研發(fā)出一系列擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的航天生物制劑，在對(duì)航天員太空生命保障和普通人健康方面做出了突出貢獻(xiàn)。北京東方紅航天生物技術(shù)股份有限公司作為中國(guó)空間生物技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)航者，多次利用神舟號(hào)飛船及返回式衛(wèi)星進(jìn)行菌種誘變研究，開發(fā)出一大批與百姓生活息息相關(guān)的優(yōu)質(zhì)航天民用健康產(chǎn)品，已成功推向市場(chǎng)并成為炙手可熱的知名品牌。

 

      專家預(yù)測(cè)，空間誘變育種具有廣闊的發(fā)展前景。隨著空間誘變育種技術(shù)的逐步成熟和應(yīng)用，越來(lái)越多的“太空產(chǎn)品”將改變?nèi)藗兊纳?，在衣食起居以及健康保護(hù)上擔(dān)當(dāng)重要的角色。