多國(guó)麗

自1987年以來(lái)，在“國(guó)家863高科技計(jì)劃”的推動(dòng)下，我國(guó)先后13次利用返回式衛(wèi)星和5次飛船及多次高空氣球搭載了70多種植物的2000多種品種的種子，涉及到糧、棉、油、蔬菜、花卉、牧草及中藥材等多方面。

北京神舟綠鵬農(nóng)業(yè)科技有限公司示范基地占地四百畝，建設(shè)了研發(fā)中心、全智能溫室、植物組培工場(chǎng)、育苗工場(chǎng)和能夠滿(mǎn)足選育、栽培試驗(yàn)、示范種植的各種大棚設(shè)施。

在太空中種出來(lái)的土豆是什么樣？馬特·達(dá)蒙在《火星救援》中給出了答案，他雖然沒(méi)有具體描述出火星土豆的口感，但作為救了他一命的食物，想必味道好極了。

在目前的科技條件下，人類(lèi)落地到火星種土豆確實(shí)是一件只能幻想的事情，但是，吃一口在太空中孕育出來(lái)的食物卻早就是一件離普通人很近的事了，我們?cè)诓妥郎献畛３缘降狞S瓜、大豆、玉米等多種作物，很多就有可能是太空來(lái)物。你可能也會(huì)有這樣的疑惑，為何最近吃到的甜瓜更甜更脆了，吃到的黃瓜更大更嫩了，這背后的技術(shù)就是已經(jīng)深入到大眾生活中卻不為人所熟知的“航天育種”。

種子與國(guó)家安全

從車(chē)馬嘈雜的北京市區(qū)驅(qū)車(chē)前往京郊，沿途越來(lái)越安靜。在一片靜謐與綠色之中，坐落著被譽(yù)為“種子硅谷”的北京通州國(guó)際種業(yè)科技園區(qū)。園區(qū)里，駐扎著眾多我國(guó)種子行業(yè)的龍頭企業(yè)，其中就有北京神舟綠鵬農(nóng)業(yè)科技有限公司。

一進(jìn)辦公大樓，就看到高墻上的大字標(biāo)語(yǔ)，“一粒種子改變世界”。一粒小小的種子，看似微不足道，它真能起到那么大的作用？航天育種業(yè)的專(zhuān)家、神舟綠鵬董事長(zhǎng)趙輝這樣解釋?zhuān)骸斑^(guò)去我們的育種業(yè)沒(méi)有形成產(chǎn)業(yè)化，選育種子由科研院所去做，而推廣由企業(yè)進(jìn)行，整個(gè)鏈條是分開(kāi)的。這樣一來(lái)中國(guó)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)越來(lái)越少，如果種子靠進(jìn)口的話(huà)，種業(yè)問(wèn)題就影響到了國(guó)家安全問(wèn)題?！?p>

示范基地已經(jīng)成功培育出的太空香蕉、太空樹(shù)莓、太空葡萄、太空蘭花、太空百合、太空月季等品種。

這是擺在中國(guó)種業(yè)面前的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。世界種子市場(chǎng)壟斷趨勢(shì)明顯，世界前十強(qiáng)種子公司市場(chǎng)集中度超過(guò)55%，美國(guó)種業(yè)巨頭僅孟山都一家公司的國(guó)際商品化種子的市場(chǎng)占有率就高達(dá)21%。中國(guó)是種子需求大國(guó)，然而，中國(guó)種業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力卻不強(qiáng)，具有選育-繁殖-推廣一體化能力的種子企業(yè)很少。用中國(guó)工程院院士袁隆平的話(huà)說(shuō)，關(guān)鍵時(shí)刻，一粒小小的種子可以絆倒一個(gè)大國(guó)。就拿印度為例，孟山都在2002年將Bt-棉花種子引入印度，從此壟斷了印度的棉花種子市場(chǎng)，導(dǎo)致種子價(jià)格上漲了80倍。

這是一場(chǎng)迫在眉睫的競(jìng)賽，而趙輝所努力去做的就是推進(jìn)這個(gè)產(chǎn)業(yè)的一體化。他說(shuō)，航天育種產(chǎn)業(yè)一體化就是公司在獲得種子材料后進(jìn)行選育，然后做品種的觀(guān)察與推廣，即如今國(guó)家在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面所大力倡導(dǎo)的“育繁推”。

實(shí)際上，一粒種子從上天到入地再到結(jié)出果實(shí)，這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。第一階段是選種。選擇什么樣的種子搭載上天，要經(jīng)過(guò)多重篩選，搭載種子在純度、凈度、發(fā)芽率上符合國(guó)家作物種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，種子的相對(duì)含水量應(yīng)控制在13-14%。每份搭載種子數(shù)量，小粒作物一般應(yīng)在3000粒以上，大粒作物一般應(yīng)在1000粒以上。“搭載資源非常有限，每次都是兩三公斤的量，每次一百種左右。” 趙輝說(shuō)。

第二階段是誘變。利用衛(wèi)星和飛船等太空飛行器將植物種子帶上太空，再利用其特有的太空環(huán)境條件，如宇宙射線(xiàn)、微重力、高真空、弱地磁場(chǎng)等因素對(duì)植物的誘變作用產(chǎn)生各種基因變異，再返回地面選育出植物的新種質(zhì)、新材料、新品種。一般來(lái)說(shuō)，種子搭乘衛(wèi)星上太空轉(zhuǎn)一圈便能“變”出更優(yōu)良的品質(zhì)，比如結(jié)出更大更甜的果實(shí)，更美的花朵。

第三階段為下地。種子隨著搭載的航天器返回地球后，隨即要進(jìn)行地面選育工作，包括地面種植、觀(guān)察、突變體篩選、遺傳穩(wěn)定性鑒定等工作。因?yàn)榉N子的變化是分子層面的，想分清哪些是我們需要的，必須要將這些種子全部種下去，繁殖三四代后，才有可能獲得性狀穩(wěn)定的優(yōu)良突變系。

這樣，經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，每次太空遨游過(guò)的種子都要經(jīng)過(guò)連續(xù)幾年的篩選鑒定，其中的優(yōu)系再經(jīng)過(guò)考驗(yàn)和農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的審定才能稱(chēng)其為真正的“太空種子”。

盛開(kāi)的白蓮

中國(guó)是目前世界上三個(gè)獨(dú)立掌握空間飛行器返回式衛(wèi)星技術(shù)的國(guó)家之一，在航天育種方面，三個(gè)國(guó)家各有特色。目前美國(guó)航天工程育種工作計(jì)劃主要涉及在種質(zhì)創(chuàng)新、藥品生產(chǎn)、生物反應(yīng)器以及生物采礦等幾個(gè)研究領(lǐng)域，其主要目的是探索太空生命生存條件。俄羅斯的研究重點(diǎn)則是空間植物栽培研究，曾在國(guó)際空間站上完成了豌豆的連續(xù)世代循環(huán)栽培，以及成功種植超矮小麥、白菜和油菜等植物。

趙輝多年的工作經(jīng)歷見(jiàn)證了中國(guó)航天育種業(yè)的歷史。我國(guó)航天育種開(kāi)始于1987年，但是，最早主要是國(guó)外的公司使用中國(guó)的航天器進(jìn)行搭載。當(dāng)時(shí)的趙輝還在中國(guó)空間技術(shù)研究院工作，負(fù)責(zé)航天搭載項(xiàng)目?！白钤鐏?lái)找我搞搭載的是德國(guó)人、法國(guó)人，中國(guó)的科學(xué)家看到后于是說(shuō)，航天要服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)，我們自己也要送點(diǎn)東西上天去，”趙輝說(shuō)。

航天育種專(zhuān)家、神舟綠鵬董事長(zhǎng)趙輝。

從搭載辣椒、西紅柿種子開(kāi)始，中國(guó)開(kāi)始了自己的航天育種進(jìn)程。

自1987年以來(lái)，在“國(guó)家863高科技計(jì)劃”的推動(dòng)下，我國(guó)先后13次利用返回式衛(wèi)星和5次飛船及多次高空氣球搭載了70多種植物的2000多種品種的種子，涉及到糧、棉、油、蔬菜、花卉、牧草及中藥材等多方面。已進(jìn)行的項(xiàng)目有：小麥、水稻、玉米等糧食作物;大豆、綠豆、黑豆等豆類(lèi)作物;棉花、煙草、香蕉、蓮子等經(jīng)濟(jì)作物;油菜、番茄、黃瓜、甜椒、西瓜、甜瓜等蔬菜作物;曼陀羅、蘭花、玫瑰等花卉，紅豆草、紫花苜蓿等牧草，人參、甘草等中藥材。

比如說(shuō)，經(jīng)衛(wèi)星搭載處理后獲得的博優(yōu)721亞種間雜交水稻新組合，大面積畝產(chǎn)量達(dá)700多公斤，比當(dāng)?shù)刂髟云分性霎a(chǎn)15%以上;優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的水稻華航1號(hào)、芝麻新品種航芝麻1號(hào)、食用菌太空金針菇等收到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的普遍歡迎。同時(shí)，利用航天誘變技術(shù)創(chuàng)造了一批目前利用傳統(tǒng)育種手段較難以獲得的罕見(jiàn)材料，如特早熟小麥、特大粒蓮子太空蓮3號(hào)、特大粒紅小豆突變系、特長(zhǎng)角果雙底油菜等，將對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)等主要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳改良產(chǎn)生重大影響。

就拿神舟綠鵬來(lái)說(shuō)，它通過(guò)神舟飛船搭載植物試管苗，經(jīng)過(guò)地面培育出太空香蕉、太空樹(shù)莓、太空葡萄、太空蘭花、太空百合、太空月季等園藝作物，目前抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的太空香蕉已在深圳、海南等地大面積推廣;太空蝴蝶蘭、太空石斛蘭在深圳已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，每年有50萬(wàn)株投入市場(chǎng)。

航天育種是個(gè)接地氣的行業(yè)，已經(jīng)有多個(gè)地區(qū)利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)了收益。趙輝給我們介紹了江西廣場(chǎng)白蓮種植的案例。早在1994年，廣昌縣白蓮科學(xué)研究所就找到了空間技術(shù)研究院，說(shuō)自己是貧困縣，想把種子送上太空提高白蓮的產(chǎn)量。研究院同意了合作。2002年、2004年又先后開(kāi)展了第二、第三次航天搭載，先后選育出太空蓮、星空牡丹、太空嬌容等一批白蓮新品種。自此，廣昌白蓮具有了生育期長(zhǎng)、花多、蓬大、結(jié)實(shí)率高、顆粒大等特點(diǎn)，其中太空蓮36號(hào)品種平均畝產(chǎn)量提高到80—100公斤，比常規(guī)品種高出一倍多，蓮農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益也增長(zhǎng)一倍以上，目前已成為我國(guó)白蓮產(chǎn)區(qū)的主栽品種。

“航天育種有巨大的發(fā)展前景和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，太空白蓮帶動(dòng)了廣場(chǎng)縣的農(nóng)民增收20億元，就全國(guó)來(lái)說(shuō)，航天育種產(chǎn)業(yè)已經(jīng)創(chuàng)造了直接經(jīng)濟(jì)效益100多億元，”趙輝介紹道。

一些誤解

但是，對(duì)于航天育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，趙輝也是頗多憂(yōu)慮。他說(shuō)，“航天育種是帶有公益性質(zhì)的事業(yè)，不可能一投資就賺錢(qián)?！闭且?yàn)槿绱?，航天育種產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與未來(lái)并不容樂(lè)觀(guān)。

從航天育種的發(fā)展歷史來(lái)看，航天育種一直不是航天飛行的主要任務(wù)，而是在保證其它任務(wù)成功地前提下，“順便”搭載一下航天育種材料，我國(guó)僅在2006年發(fā)射了世界上唯一一顆專(zhuān)門(mén)用于航天育種的衛(wèi)星實(shí)踐八號(hào)。到目前為止，我國(guó)還沒(méi)有建立起一個(gè)完整的航天育種空間搭載機(jī)制。

而且，目前航天育種缺乏龍頭企業(yè)，大部分企業(yè)規(guī)模小，經(jīng)營(yíng)分散，有的企業(yè)或者研究機(jī)構(gòu)不管有沒(méi)有力量和條件，“趕時(shí)髦”進(jìn)行航天搭載，低估了航天育種工作的難度，選擇搭載的農(nóng)作物品種和材料素質(zhì)不夠高，導(dǎo)致經(jīng)衛(wèi)星搭載誘變后，又經(jīng)歷4-5年定向選擇后育成的品種在產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，選育不出好的種質(zhì)材料，在生產(chǎn)難以推廣，大大浪費(fèi)了資源。

航天育種品牌自身的保護(hù)力度也不夠，目前社會(huì)上存在著許多大大小小的航天育種企業(yè)，仔細(xì)探究發(fā)現(xiàn)，其中大多數(shù)企業(yè)打著“航天育種”的幌子進(jìn)行炒作，他們從國(guó)內(nèi)外找來(lái)一些與眾不同的品種，貼上“航天育種”的標(biāo)簽，利用老百姓對(duì)“航天品質(zhì)”的信賴(lài)，從中獲利，這些企業(yè)嚴(yán)重影響了航天育種的聲譽(yù)。

航天育種是不是轉(zhuǎn)基因？這也是讓很多人疑惑的問(wèn)題，這也導(dǎo)致了趙輝所說(shuō)的“航天育種業(yè)只能做不能說(shuō)”的現(xiàn)狀，因?yàn)椤斑^(guò)去這一行業(yè)的機(jī)理研究滯后，解釋起來(lái)太麻煩就不說(shuō)了?！?他承認(rèn)，有的人把航天育種跟轉(zhuǎn)基因相提并論，認(rèn)為通過(guò)航天誘變搭載育出的新品種存在著安全問(wèn)題，大眾的這一認(rèn)識(shí)嚴(yán)重影響航天工程育種的產(chǎn)業(yè)化。

但是趙輝也斬釘截鐵地說(shuō)，航天育種不是轉(zhuǎn)基因。他用簡(jiǎn)單的話(huà)語(yǔ)解釋道，“轉(zhuǎn)基因是外源基因的導(dǎo)入，而航天育種是自己的基因在變化。即使沒(méi)有上太空，種子的基因在地球上也會(huì)有變化?！?/p>

他強(qiáng)調(diào)，航天工程育種是一種物理誘變育種手段，沒(méi)有外來(lái)基因的導(dǎo)入，因而它不是轉(zhuǎn)基因，其安全性是確定的。科學(xué)工作者專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)研究顯示，即使太空飛行回來(lái)的當(dāng)代種子經(jīng)嚴(yán)格檢測(cè)也沒(méi)有增加任何放射性。因此食用太空種子加工生產(chǎn)的糧食、蔬菜等不會(huì)存在不良反應(yīng)。

對(duì)于航天育種的未來(lái)，趙輝認(rèn)為，中國(guó)應(yīng)該培育出自己的優(yōu)勢(shì)品種，打造航天育種知名品牌，提升航天育種和航天產(chǎn)品的知名度，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，加快科技成果轉(zhuǎn)化步伐。