2022年11月29日，新疆的棉花種子搭載神舟十五號飛船飛上太空。
2023年5月30日，新疆的葡萄種子搭載神舟十六號飛船飛上太空。
飛向太空的種子遠(yuǎn)不止這些。
小小的種子，有著蓬勃的力量；浩瀚的太空，有著無窮的奧秘。種子離開地面到太空“出差”，去實現(xiàn)從普通種子到“太空種子”的第一步，承載著人們的好奇和期待。近些年，新疆多種作物的種子被選送進(jìn)入太空，這說明新疆種業(yè)科技“上天入地”的綜合性優(yōu)勢在不斷增強(qiáng)，太空育種已逐步在新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中生根發(fā)芽。
新疆是農(nóng)業(yè)大區(qū)，也是制種優(yōu)勢區(qū)，生物種質(zhì)資源豐富，農(nóng)產(chǎn)品特色突出，是中國重要的糧食、棉花、林果、畜產(chǎn)品等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。長期的育種實踐中，多個農(nóng)作物領(lǐng)域涌現(xiàn)出一批種業(yè)專家。他們對“太空育種”怎么看、怎么干？
“種業(yè)大區(qū)”面臨新課題
最近，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所剛剛完成新一輪農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集工作，并制作了一部名為《種質(zhì)中國——魅力新疆》的專題片。記者看到，這部專題片的開頭，便是近年來新疆糧食、棉花、瓜果、蔬菜等種子隨神舟飛船飛向太空的片段。
“作為新疆人，作為和種子打交道多年的科研工作者，看到新疆的優(yōu)質(zhì)種子接二連三被送上太空，我感到非常自豪，但也感到肩頭的責(zé)任沉甸甸的?？梢哉f，新疆種業(yè)研發(fā)的道路任重道遠(yuǎn)，還有很多難題亟待攻關(guān)和解決。”6月10日，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所所長、新疆大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院副理事長徐麟說。
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，小小的種子，連著“國之大者”。徐麟表示，太空育種也被稱為航天育種或空間誘變育種，是將農(nóng)作物種子或試管種苗通過搭載返回式航天器或太空艙，利用太空的宇宙射線、微重力、高真空等特殊環(huán)境的綜合誘變作用，使生物自身產(chǎn)生基因變異，再回到陸地上，經(jīng)過科研人員多代篩選、培育，形成特性穩(wěn)定的新品種。“我們把普通種子送入太空，是希望通過太空環(huán)境誘變作用，使種子變異范圍更加寬廣，提升作物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗逆性，以達(dá)到讓農(nóng)民增產(chǎn)增收的目的。”徐麟說。
徐麟介紹，占國土面積六分之一的新疆，因遠(yuǎn)離海洋，四周高山環(huán)抱，境內(nèi)冰峰聳立，沙漠浩瀚，草原遼闊，三山兩盆間氣溫和降水有著巨大差異，如此多樣的地理和氣候條件，造就了新疆豐富的物種和獨特的種質(zhì)資源。作為中國的種質(zhì)資源大區(qū)，新疆農(nóng)作物品種已達(dá)4萬余份。同時，新疆也是中國最大的棉花、西甜瓜種子制種基地，玉米制種量位列全國第二，是中國重要的良種供種區(qū)。航天育種技術(shù)已成為快速培育農(nóng)作物優(yōu)良品種的重要途徑之一，相信新疆今后會有更多的種子（種質(zhì)）被送入太空，為育種專家加快培育優(yōu)良品種奠定堅實的基礎(chǔ)。
太空育種開辟育種新途徑
提到太空育種，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所研究員梁亞軍打開了話匣子。他說，送種子“上天”，在中國已不是新鮮事，自1987年以來，中國就開展了太空育種研究，先后搭載了上百種植物、上萬個植物品種（系）的種子、愈傷組織等，選育出了豐產(chǎn)果大的甜椒和超高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品系及一大批優(yōu)異的種質(zhì)資源材料。
新疆從“七五”期間便參與到太空育種事業(yè)中，如新疆吐魯番市引進(jìn)了茄子、辣椒等太空蔬菜種子，新疆昌吉回族自治州一家育種企業(yè)選育太空西瓜種子，新疆木壘哈薩克自治縣一家農(nóng)民合作社嘗試種植圣女果、西紅柿等太空蔬菜種子，兵團(tuán)第二師選中太空辣椒種子等。
在棉花太空育種方面，自1988年開始，有8個科研、教學(xué)單位分別4次用衛(wèi)星搭載棉花種子，共搭載32個品種。其中，新疆農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所、新疆吐魯番農(nóng)科所、兵團(tuán)第一師農(nóng)科所、兵團(tuán)第七師農(nóng)科所4家科研院所共將16份品種送入了太空。2004年，新疆農(nóng)科院經(jīng)作所又一次將搭載了10余份棉花品種送入了太空。
“太空育種是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從種子‘上天’到‘入地’還需要科研工作者開展大量的研究。”梁亞軍說。太空育種可大幅增加植物染色體畸變頻率，為育種專家提供大量的遺傳變異材料，但并不是所有的變異都是有益的。種子落地后，育種專家還需篩選有重要育種利用價值的優(yōu)異變異，并與穿梭育種、分子育種及常規(guī)育種技術(shù)有效結(jié)合，培育能滿足生產(chǎn)需要的品種。
梁亞軍介紹，針對農(nóng)作物育種遺傳基礎(chǔ)狹窄、育種效率低、現(xiàn)有品種同質(zhì)性強(qiáng)、突破性的品種少，以及新疆嚴(yán)峻的水資源形勢、低溫高溫等異常天氣頻發(fā)等現(xiàn)狀，充分利用航天誘變、基因編輯、分子設(shè)計育種、遠(yuǎn)緣雜交等育種技術(shù)與穿梭育種、傳統(tǒng)育種技術(shù)有機(jī)結(jié)合，推進(jìn)育種技術(shù)創(chuàng)新，可促進(jìn)新疆農(nóng)業(yè)可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)新疆由農(nóng)業(yè)大區(qū)向農(nóng)業(yè)強(qiáng)區(qū)轉(zhuǎn)變。
不要讓“太空種子”成噱頭
“太空種子”有啥不一樣？說起太空種子，很多人認(rèn)為到過太空的種子種植下去后，明顯比普通種子長出的作物“高大上”。茄子像南瓜、南瓜磨盤大、豆角幾尺長、甜椒大如梨，一度是人們對太空種子的印象。
“太空種子有哪些優(yōu)點？太空種子長出的作物能增產(chǎn)多少？抗逆性如何？老百姓要看國家權(quán)威部門發(fā)布的信息，不能看非權(quán)威機(jī)構(gòu)和企業(yè)做的廣告，這樣就不會迷信‘太空種子’，不會在購買種子或農(nóng)產(chǎn)品時輕易相信商家打出的‘太空種子’噱頭。”新疆天玉種業(yè)有限責(zé)任公司董事長、新疆大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院理事長吳洪濤說。
新疆天玉種業(yè)有限責(zé)任公司是一家產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，育、繁、推一體化發(fā)展的國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化重點龍頭企業(yè)，該公司與疆內(nèi)外多家高?？蒲性核献?，在北京、吉林、遼寧、海南及新疆建有11個育種試驗站、核心科研育種基地，引進(jìn)包括院士在內(nèi)的核心科研團(tuán)隊和高級專家顧問14人，研發(fā)生產(chǎn)的小麥、玉米、棉花等種子主要供應(yīng)南疆五地州。對于從事了大半輩子的育種行業(yè)，吳洪濤的感悟是：一粒良種，就是一把豐收的“金鑰匙”。種子無論“上天”還是“入地”，其中基因變異不是一蹴而就，而是要一步一個腳印、持續(xù)不斷艱苦探索。
太空育種是培育作物新品種的育種新技術(shù)，隨著中國航天事業(yè)的高速發(fā)展，太空育種進(jìn)入新的發(fā)展階段，吳洪濤也一直關(guān)注著中國的太空育種事業(yè)。他了解到，和航天員一樣，種子上天要經(jīng)過千挑萬選，具備綜合性狀優(yōu)良、遺傳穩(wěn)定性一致性好、活力強(qiáng)、發(fā)芽率高等特點的種子才能獲得飛船的“船票”。經(jīng)過空間旅行，不是每粒種子都會發(fā)生變化，能夠改變的可能只有百分之幾甚至千分之幾，即便是有變化，變化的方向也是不可控的，返回陸地后需要反復(fù)試驗，才能篩選出能夠被我們所用的優(yōu)異種質(zhì)。
“隨著中國航天事業(yè)的不斷發(fā)展，空間站育種時代的到來，新疆育種企業(yè)參與太空育種事業(yè)的機(jī)會將越來越多。今后，我們企業(yè)要和科研院所、育種專家進(jìn)一步加強(qiáng)聯(lián)系，做足參與太空育種的理論和實踐基礎(chǔ)準(zhǔn)備，為新疆的種業(yè)振興貢獻(xiàn)新的力量。”吳洪濤說。
