带种子上天要多少钱？多久可以上餐桌？“神舟十三”号回家，航天育种超乎你想象

钱江晚报·小时新闻记者 刘俏言

太空种子种出的蔬菜。　　CFP　供图

去菜场买两个青椒回去炒肉丝，这手里的青椒，很可能是上过天的太空椒。在地面经过筛选的蔬菜和水稻种子，满载着希望飞向太空，这可不是为了电影《火星救援》里在火星种土豆的设想，而是为了有朝一日，能作为菜场里的一员，被讨价还价，然后出现在家家户户的餐桌上。

“神舟十三”返回，太空出差三人组回家了，半年前被带上天的一批种子，也跟着落地。

浙江省农科院水稻辐射育种室主任王俊敏介绍，浙江的水稻种子，也曾跟随“神舟四号”和高空气球上过天。

太空育种的目的是什么？带上天的种子有什么样的标准？落地后的航天种子还要经过怎样的培育过程？钱江晚报·小时新闻记者请浙江省农科院的专家来讲讲，航天育种的“秘密”。

上天的种子，也有“面试”标准

太空种子种出的蔬菜。CFP供图

为什么要将种子带上天？说白了，在地面上种子难以同时模拟一些特殊条件，而航天育种就可以利用空间环境中同时存在多个诱变条件，从而诱发种子产生基因变异。

这种基因突变的概率有多大？根据多次试验的累计统计，带上天的种子平均只有0.05%~0.5%的概率，会发生可以观测到的基因突变。

不仅如此，带上天的种子还有试验成本，“种子要带上天，1克就要花费400块。”王俊敏说。

有了这两个前提条件，不难看出种子的“面试”标准了。种子越小，能够带上去的数量就越多，会突变的个体数量也就越多。

像芝麻、油菜这样的种子，因为体积小，所以在航天搭载时更受青睐。而种子较大，带上去的成本也就更高。

早在1992年，浙江省农科院的科研人员就将一批常规糯稻“ZR9”的种子放置于高空气球的吊篮中，让它们在30多公里的高空“遨游”了8小时。后来，这批种子经数代筛选、测试，育成了“航育一号”的新品种，这也是国内采用空间诱变技术育成的第一个水稻新品种。

和上天之前的种子相比，“航育1号”有着抽穗期早，成穗率高，穗大粒重，结实率达90％，抗病性强等特点。这一在浙江培育出来的稻种，最终也大范围应用于浙江的金华和衢州等地区，直到更加优质的品种出现，才逐渐被替代。

以上次神舟十二号搭载的种子为例，以水稻、小麦、玉米为主，还有中草药种子，比如石斛，以及大豆、马铃薯，还有甜瓜、葡萄、兰花、玫瑰花等水果花卉种子，甚至还有窖泥、酒曲这样的微生菌，材料非常丰富。这些都是我们国家主要农作物和油料作物，还有不同地方的主栽特色品种和稀缺物种。

因为太空舱的空间有限，有的种子甚至还要按粒数。为了搭载尽可能多的种子，使用的包装都是最简单轻薄的塑料袋和纸袋。

进入太空的种子，每一粒都经过精心挑选，层层审批，在神舟十二号全国申报的搭载试验中，只有69个项目的千余件搭载材料，得到了这个机会。

当然，能被选择送上天的种子，也必定是“优等生”或是“偏科生”。“优等生”想变得更优，可以送去“超前班”接受不一样的环境熏陶。而“偏科生”如果在太空把自己原有缺点的基因给突变了，也能弯道超车。但如果种子的各个性状都算不上优秀，那即便送上天去突变，也几乎不可能一下子就变成各项全能的选手。

王俊敏说，“敏感性”也是筛选种子的重要标准。如果种子对环境极其不敏感，那么不管是在地面还是太空的环境里，都不容易让它产生变化。

太空“黑匣子效应”，能诱发种子基因突变

太空种子种出的蔬菜，CFP供图

“尽可能提高基因突变的概率”是选拔种子的重要前提。“种子基因突变”也正是我们千百年来，一直想要参透的议题。

王俊敏工作的一部分，就是利用γ射线对水稻进行辐射育种，也就是说，育种工作并非只有种子上天这一条，自然界也存在某些放射性物质。

科学家将这些放射性物质富集加工后，成为对人们有用的放射性源，如医学的X光透射机。高强度的放射性源可以产生高能γ射线，利用γ射线的高穿透力和高能量，可以抵达种子内部的基因，从而让基因产生突变。然后，育种家利用这些突变选优去劣，培育出生产上需要的品种。

事实上，对种子“基因突变”的盼望，从农耕时代便开始有了。那时，主要靠被动、自然的“等待”，就是等待茫茫田野中，有一些植株突然自我变异，出现优秀基因，人们便可以如获至宝，开始进行定向培育。

当时，人们并不知道是什么让这些种子突然发生了变化，变得产量更高，或是抗寒性更好。尽管有一代代的育种专家，对这些种子进行培育和大规模种植，但只是知其然而不知其所以然，终究是过于被动了。

200多年前，为了搞清楚在种子内部，究竟是什么样的“精灵”在对抗万有引力，而破土向上生长。英国人托马斯·安德鲁就曾经把四季豆的种子，放在了大型水车的边缘上，让豆子不停旋转，以此模拟那一点点“失重”的感觉，算是我们现在送种子上太空最古早的原型。

现在，随着科学技术的发展，我们才知道影响种子性状的是其内部的DNA结构，而通过在地球上用技术手段制造“微重力”“零磁空间”和“γ辐射”的环境，就可以主动出击，促进种子基因突变，获得性状更优秀的种子。

辐射育种这项工作往往是很枯燥的，王俊敏说，他们大部分时间都在观察和记录水稻的各项性状。冬季杭州气温低，无法种水稻，他便背上种子去海南种植，一去几个月，四月中下旬带回杭州再种植，年复一年，数十载的春夏秋冬，没有停止追寻新的品种的脚步。

不仅如此，在地面上靠单一的射线辐照触发基因突变，其概率低，目标也不定向，“就像中彩票一样。”王俊敏形容道。

而将种子送上太空，其环境就大不相同了。在太空中，各式各样的宇宙射线，会对人体造成损伤，这也是我们人类上太空为何要穿宇航服来保护自己的原因。这些多样的宇宙射线，也是在地球上无论用怎样的技术手段都模拟不来的“黑匣子”，对于诱发种子基因突变而言，它们却营造了独一无二的良好环境。

所以，在种子们上天之后，需要依靠电脑控制或宇航员操作，对种子的生存状况随时监测。另外，还要计算航天器角度、地球位置等等细节，为的就是在确保有限的时间里，种子能尽可能多地和宇宙射线发生交集，收到更强烈的射线轰击。

也就是说，送上太空，只是诱发种子进行基因突变的一个环节，让种子去这种充满不确定的环境里逛上一圈，从而形成内部的变异。

上过入地上餐桌，这一过程并不容易

王俊敏（左）在海南试验田内选种。

送种子上天难，上过天的种子下地更是不易。

王俊敏说，从太空带下来的种子，从外观上是看不出有什么变化的，需要播种种植加代（经过几代种植），然后，根据科研目标进行记载分析，去得到目标性状材料。

另外，并非每一个带上太空的种子，都能形成一个新品种。这批种子会经历一代一代的筛选与淘汰，以及培育和观察。至少经历三年四代，在确定各方面都无毒无害后，才能进入到大规模的种植过程，而这又至少需要四年的时间。也就是说，这些从太空中下来的种子，很可能在7~8年后，才能变成餐桌上香喷喷的米饭或果蔬，走进千家万户。

然而，这也只是理想化的一种情况。王俊敏觉得，即便种子上了一次太空，“中奖”的概率也不会一下子高出许多，更多的工作，都需要在地面上完成。这些在太空中随机变异的种子，需要科研人员一步步摸透它们的习性，分析它们的优缺点，根据当初科研设定的目标，有针对性的进行培育。至于培育的结果，则需要漫长的观察时间，年复一年。

种子上天，这项工作并没有带种子上太空听起来那么浪漫，却是实际应用中最不可或缺的一环。

航天选育的蔬菜已经进入到我们的生活中，例如太空椒、太空香蕉等。虽然它们已经经历过非常严苛的筛选，但因为科普并不完全，仍有人对这些蔬菜心有疑虑，很少有商家将此作为卖点。事实上，相比普通种子而言，这些太空物种因为去过太空而经历了更加严格的筛选，食用起来更加安全。

不是所有种子都能熬到上百姓餐桌的这一天。钱江晚报·小时新闻记者曾致电宁波两个培育航天种子的基地，被告知他们的航天种子“培育失败”“早就不种了”。

在《航天育种简史》一书中，作者曾提到，用几年的时间去试播、培育、筛选一粒种子，还不确定它是否能稳定育成新品种，是否能产生稳固的经济效益。这样的“亏本买卖”导致鲜少有国家愿意在这方面有持续的投入，而我国却一直没有放弃航天育种这一项目。

从1987年首次搭载种子上天，30多年间，中国通过航天育种，已筛选新材料1200多份，培育水稻、小麦、大豆、蔬菜等新品种260多个，年推广面积4000多万亩。说不定，有些已经上了你的餐桌。

“把中国人的饭碗牢牢端在自己手中”，是水稻科研人员的使命。王俊敏觉得，无论是之前航天选育的水稻品种“航育一号”，还是自己目前所做的水稻辐射育种工作，都是为了这一目标。所以，即便育种的工作需要忍受长时间的寂寞，可能短期内无法产出成果，但为了能够培育出更加优良的新品种，他和无数农业人一样愿意一起扛起这一责任，为百姓们的“米袋子”和“菜篮子”贡献力量。

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