【導讀】從1999年我們國家的第一艘無人飛船神舟一號發射成功,到目前神舟十二號飛船的成功,我國載人航天飛船的腳步歷程越來越遠,從無人到有人,從航天員出艙到兩個航天器組合飛行,這是中國航天發展多領域的跨越,也是中國航天發展成熟的記錄。

神一到神十二,記錄了一次次航天飛船的新高度,在浩渺的太空中又一次秀出中國的身影。神舟一號,開天闢地,揭開中國航天飛船的序章,標誌著中國航天事業邁出的重要步伐;神舟三號,開始搭載“模擬人”,飛船技術狀態與載人狀態完全一致,為後續的載人飛船做準備;神舟五號,首次載人飛行,這標誌著中國首次步入太空,而航天員楊利偉也成為中國漫遊太空的第一人。
神五宇航員楊利偉
神舟六號,第一次實現多人飛天,兩名航天員在太空中遨遊;神舟七號,中國人首次走出太空艙,這標誌著中國是繼美國、俄羅斯之後第三個實現太空艙外漫步的國家,也代表我國航天科技的重大突破;神舟九號第一次搭載女太空員,這標誌著我國第一次有女將上馬,遨遊太空。
神舟十一號是中國第六艘載人飛船,成功和天宮二號進行交會對接,這說明中國已經基本掌握了空間飛行器的交接技術。

神11與天宮二號交會對接
神舟系列創造了許多屬於中國人的航天奇蹟,每一艘飛船都承載著中華兒女的航天夢,當然飛船除了載人之外,在神舟12號上還放置了29.9g的南靖蘭種子。那麼航天飛船為什麼要攜帶種子呢?
本期科普內容,就來聊一聊為什麼太空上要帶種子,這背後有什麼需求又有什麼市場?

有關天空育種
從神舟一號到神舟十二號,都會把種子帶到太空去遊玩一圈,其實這有一個專業名詞,叫太空育種。
神舟十二號攜帶的南靖蘭種子
太空育種又叫做空間誘變育種。
把農作物種子或者試管的種苗送到外太空,利用太空奇特的、而地面又沒有辦法模擬的環境進行誘變作用,讓種子產生出異變效果,然後再返回地面利用新材料重新培育出這些太空種子,就是太空育種。
一些科學家認為,太空育種主要是需要透過強輻射,微重力和高真空等等一些太空綜合環境因素,誘發出植物種子的基因變異。

太空育種
由於億萬年來,地球植物的各種形態、生理環境和進化狀態,始終受到地球重力的嚴重影響,一旦進入到了失重的狀態,同時又受到其他的物理輻射的相關影響作用,將更有可能產生由於地面上難以獲得的基因變異。
綜合太空輻射、微重力以及高真空等等因素的太空環境對於植物種子的生理和遺傳狀態都具有強烈的影響,但是究竟主要有哪些因素產生了影響,以及是怎樣影響的,到今天還沒有一個定論。
但是經過太空漫遊的植物種子,帶回地面進行重新種植之後,不僅僅種植的株種明顯變高變粗了,就連產量都比原來提高了好多倍。
太空作物長勢喜人
截至到目前,很多太空育種取得了不錯的成效,但是以目前的技術還沒有辦法控制住種子變異的方向,種子到底能發展成什麼樣,只能聽天由命。

有關太空育種的歷史
其實,太空育種早有發展。從20世紀70年代開始,就有相關科學家利用太空飛船把各種農作物種子帶入外太空了。
而在二十一世紀初,美國威斯康星大學空間實驗室開始進行太空育種實驗。他們第一個選擇的是很浪漫的玫瑰,希望把玫瑰帶上天,能夠獲得玫瑰油含量變高的玫瑰變異種,同時也帶了經濟總作物大豆,目的是希望讓大豆增加產量。
而俄羅斯把做聖誕樹用的松樹帶上了外太空,實驗結果證明,從外太空帶回來的聖誕樹變得非常高大。
俄羅斯特大聖誕樹
可以看得出,太空環境讓農作物內部產生結構和染色體的變化,從而選擇培育出綜合性更加優質突出的農作物新品種。
而我國的太空育種是從1987年開始起步的,那時全國共有23個省市70多家單位共同參與太空育種,利用了返回式衛星先後裝載了70多種植物,進行了十多次育種實驗,當然收穫也是非常豐富的。
那麼關於我國,太空育種又發展到了什麼程度呢?

中國太空育種 我國太空育種衛星
在我國太空育種實驗中,成國公培育出航育1號水稻,這種水稻比普通的水稻生長週期短,產量又增大了5%-10%。而後來培育出的水稻華航1號無論是產量還是生長週期都更勝一籌。華航一號水稻穗大、顆粒多而且結實率高。
除此之外,太空育種還培育了許多小麥新品種,這些小麥屬於矮杆新品種,並且產量豐富又容易早熟,它的產量要比普通地球品種高出10%-15%;而在青椒種植方面,太空育種更是大有作為,培育出的新型青椒不僅個頭大,就連維生素C都能增加20%。
太空青椒
在以前,我國的太空育種大多集中在水稻、小麥還有蔬菜這些農產品作物。但是逐漸的,如今我國太空育種已經滿滿延伸到了林業中的木材,園林植物,城市岑林景觀,以及被當成能源來用的油料植物。而且有一些太空育種已經可以進行大面積推廣種植了,這些種植試驗田分別是福建、甘肅和廣西。
後來西部大開發戰略實施,構架林業局就利用太空育種的樹木,為西部地區進行防沙治沙處理,極大改善了西部地區脆弱的生態環境,有效讓沙土變成綠洲。
而在2006年,中國的長征2號火箭攜帶著8號種子衛星飛向外太空,在飛行固定軌道上飛行了15天之後,衛星降落到四川遂寧進行收回。

長征二號
8號種子衛星是世界上第一顆專門培育農作物,用來發展農業科技的衛星,那麼我國為何要發射育種衛星呢?
這不得不提到我國的農業情況,雖然我國地大物博,但是人口數量也不容小覷。2020年以來,我國的大豆嚴重依賴進口,整共進口了一億噸。
如果想要實現1億噸的大豆創收,最少需要7億畝農田,但是水稻一年也就種植4.5億畝,可見我國土地資源,以及糧食結構,還是沒辦法滿足人口日常糧食需求。
水稻
所以我國發射了專門的農業科技衛星8號種子衛星。這顆衛星總長度5144毫米,最大直徑是2200毫米,可以把棉花、糧食農作物、水彩和瓜果花卉等各種農作物帶到外太空進行誘變培育。當然除了植物,還帶了3種動物,以及16種微生物,也希望摸索出相關規律,進行育種誘變成功。
關於8號種子衛星,還裝載了探測空間環境輻射等多種裝置。能夠研究出不同的空間環境對於培育太空種子的影響,獲得了資料還能夠用於探索地面模擬太空環境,研究出到底什麼樣的太空環境對地面影響最大。

實踐8號衛星
經過相關科技人員的辛苦研究,我國太空育種已經初步有了成功過。其中涉及到糧食、蔬菜、各種樹木以及中藥材,還有動物和微生物等等。這些種子從8號種子衛星上進行誘變之後又帶回地球進行培育,已經有了相當大一部分成為了更加優良的農作物,大大提高了我國農作物的產量。而自從中國開始太空育種計劃以來,我國創造的經濟市場已經超過2000億,前景十分可期。
不過這時可能有小夥伴會疑惑了,進行過太空育種的食物,畢竟不是從土地裡生產出來的,看起來不是很純天然會不會對人體產生什麼危害,或者口感很不好呢?這個讓我們來一一解答。 太空育種的安全性和口感
關於太空誘變食物的安全性,早就有人提前替我們試毒了。
太空農作物好吃嗎?
美國曾經對哥倫比亞號太空梭裝載的番茄進行化學實驗分析,得出結果是:沒有毒性,可以食用。而聯合國的國際糧農組織、國際衛生組織、國際原子能機構也已經聯合認證,太空種子很安全,培育出來的農產品不會給人體造成危害。
而地面上普通的番茄、黃瓜、蘋果到外太空遊玩一圈,就又“長身體”又增加產量的,這到底什麼原理,真的不會有危害麼?
當然不會,如果從原理上來解釋說,它不過是把基因進行重新排序,而不是新增新的化學物質或者“外星人”基因。植物的本質沒有產生任何變化。

不會新增其它基因
舉個例子,比如土豆原來的基因排列是“1,2,3,4”,把它送到外太空進行漫遊誘變之後,基因也只是變成了“1,3,4,2”。只是排列順序發生了變化,才導致農作物加產或者農作物本身變大。如果原本“1,2,3,4”的基因裡混進來以前沒見過的其他數字,那就有可能是安全性充滿未知了。
既然安全性沒有問題,太空食物個頭變這麼大,會不會出現口感變差等問題啊?
但是根據實際培育情況,很多太空物種口感反而變得更好了,比如前文提到的太空青椒,要比普通的地球青椒維生素C的含量增加20%;而太空黃瓜,除了個頭比普通地球黃瓜大,口感也更鮮嫩多汁,雖然皮也有點厚。
太空黃瓜
除此之外,太空小番茄也要比普通小番茄的含糖量高,如果大面積擴產可以當水果來吃;而太空蘿蔔除了口感喜人,還學會了一個太空特有技能,讓害蟲不敢近身,可見這真是蘿蔔界的金鐘罩啊;
最後太空西瓜就很有特色了,含糖量超高,吃起來沙甜可口。那麼以後的夏天就是:枯藤老樹昏鴉,空調wifi太空西瓜了。

太空西瓜 結語
人類的生存從陸地逐漸發展到海洋,最後又躍入大氣層向外太空探索,並且能夠適應和利用外太空,這對於人類文明發展史來說,是一次偉大的跨進。
然而,雖然太空環境蘊含著各種資源和能量,但是普通人對於未知事物還是抱有保守態度。由此可見,我國的太空育種產業化推廣工作還需要我們共同去努力。
關於太空育種產業化發展,中國航天科技提出兩點建議:
一是要創新優良品種推廣機制,國家與地方指定相關政策進行扶持;二是結合國家新農村建設籌劃,產後農產品加工使農民致富,帶動農場經濟發展。
太空育種產業
除此之外,在全國按照地區和品種建立航天育種示範基地也能夠讓人們都充分認識航天育種。示範基地還可以組織農戶進行大規模生產,為農民提供種苗和技術服務,真正帶動我國糧食產量增長,填補我國兩千億糧食市場。