前言

4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船发射成功,进入太空后,并且在26日和空间站的完成交会对接。

而这次,神舟十八同样也带了”种子“进入太空,小小的种子背后,竟然是高达2000亿的市场。

那么,中国的太空育种到底有多牛?

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太空育种

说起育种,相信都不陌生,但是说到“太空育种”,可能有些人就犯迷糊了,其实在这么多年的神舟飞船发射过程中,多多少少也听说过“神舟飞船把种子带入太空”之类的新闻。

其实,所谓的太空育种也被叫做“空间诱变育种”,就是将农作物或者植物的种子搭载着卫星或者航天飞船,送到太空里,然后再利用太空特殊的环境,让种子产生变异。

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好家伙,那这种子变异,会不会对人产生危险啊,万一变成别的东西完蛋了,这个完全不用担心,所有的“种子变异”并不会对人类产生什么危险。

只是把种子带到太空里,利用太空特殊环境,其实就是地面无法模拟的环境,例如由于地球大气层的隔绝,到底地球上环境和太空完全不同。

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因为在太空环境里,空间是高真空的,且充满了宇宙高能离子辐射,还有宇宙磁场以及高结晶的太空环境。

所以可以让种子很快的产生变异,然后把这些种子再通过航天器或者飞行器送回地面,经过筛选,就可以选育出新种子,新的材料,甚至新的品种。

之所以将种子带到太空的原因,是因为在太空中待过的种子,会变得非常的“强大”,就像你本来是一个平平无奇的老百姓,战斗力只有5的普通人类,但你其实很有潜力,需要被激发出来。

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于是,一次偶然的机会,一位老者把带到了一个“练功秘境”,你在这里修炼1天,相当于别人在地下修炼一年,所以的潜力很快就被激发出来了,回到江湖上,你就是传奇!

当然,这并不是每个人都可以成为传奇的,最主要的是本身还是要就有“潜力”的。

因为,即使是获得前往“秘境”修炼的机会,但是一般情况种子太空中突变率仅在0.05%———0.5%之间,所有说一点变化都没有的种子有很多。

既然概率这么低,为啥还要搞那么多种子进入太空?

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参考资料:环球网《航天育种了解下!“上天入地”的“太空种子”这样炼成》2023.4.24

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环球网《航天育种了解下!“上天入地”的“太空种子”这样炼成》2023.4.24

太空育种有啥用

主要原因是,这个概率看起来是低,但是只要带多点,那总是会有“高手”诞生的,所以说带种子去太空是一件非常划算的事。

因为被成功激发出潜力的种子,优点非常多,不仅对作物有益的变异会大幅度增加、变化幅度也很快、变化大同时还非常稳定,不会产生其他副作用。

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而且,这些被激发潜力的种子,还具有高产能,并且产出的作物还十分优质,并且还具有早熟、抗病力极强的特点。

并且在太空经过变异后的种子,其变异率比普通的诱变育种要高3到4倍,并且可以将育种杂交周期缩短一倍,这是非常夸张的!

而我国作为农业大国,发展航天搞一搞农业也是完全没问题,而我国作为拥有返回式卫星三大国家之一,中国的太空育种属于世界一流水平。

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种子之所以能够进入太空的原因,还是因为科学家通过试验和分析,认为种子的培育除了受到基本的种植环境影响,还会受到辐射和重力的影响。

因此,太空育种也成为了我国航天的主要计划之一,太空育种可以通过强辐射、微重力、高真空这种太空环境让种子突变。

能产生突破的主要原因,是因为亿万年来地球的植物形态、进化方式始终受到了地球的重力影响。

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所以,一旦种子进入失重状态,同时也会收到来自宇宙里其他物理辐射,就会产生在地面难以获得基因变异。

说白了就是在地面虽然也会有种子变异,可以进行培育,获得更高的产量和优质的品种,但是跟去过太空产生变异的种子没法比。

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不过目前也是发现了太空环境中的辐射、微重力、高真空会对植物种子的生利和遗传产生强烈影响。

但是目前为止,究竟是受到哪个因素影响的多,还是如何产生影响的原因,至今还没有一个结果。

不过可以肯定是,经历过太空遨游的农作物种子,返回地面种植后,不仅植株明显增高增粗,果型增大,产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。

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因此携带种子前往太空进行培育,基本上是中国的“家常便饭”,所以这次神舟十八号也同样带了不少种子前往太空。

不过中国太空育种已经获得了很多成果,目前的很多种子试验,主要还是为了探索在空间微重力环境中干细胞形态功能与基因表达的变化,为定向设计适应太空环境的空间作物提供理论支撑。

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神舟十八号,主要是以模式植物拟南芥的植物茎尖干细胞为研究对象,对植物的茎、叶、花、果进行解析。

并且携带了100余粒拟南芥种子,将在空间站进行为期4周左右的培育生长,后由航天员进行植株采集,并在零下80℃冷冻固定,最后随神舟飞船返回,交付科学家开展地面研究。

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所以说,中国太空育种研究领域早就进入解密阶段了,既然如此,中国目前太空育种技术到底是什么水平?

参考资料:
中科院之声《养动物、种植物、验材料,神舟十八号飞船上行科学实验看点多》2024.4.26

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中科院之声《养动物、种植物、验材料,神舟十八号飞船上行科学实验看点多》2024.4.26

中国太空育种有多牛?

目前为止,全世界只有美国、俄罗斯、中国成功进行了卫星搭载太空育种,并且咱们国家在1987年就开始把蔬菜送天育种去了。

虽然“育种”只是一个农业上的分支,但是太空育种就完全不一样了,完全是一个交叉学科,涉及诸多领域,如航天技术、辐射技术、生物技术等,因此是一个非常复杂学科。

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我国在太空技术方面虽然不是第1位的,但是在太空农业育种方面应该是第1位的,毕竟咱们是农业国家,尤其是在水稻和小麦上,太空育种也变得尤为重要。

毕竟先让14亿人都能吃饱饭,不用搞点高新技术还是不行的,据不完全统计,中国目前已经有22省市自治区,参与了太空育种的工作。

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神十一载人飞船任务中,就有携带了具有优质芒果基因的胚细胞,这些细胞通过在太空培育后,并且成果带回地球,目前科研人员还在对这批芒果进行培育,如果实验成功,将会解决芒果防虫害的问题。

2013年,为进一步提升茯苓的科技含量,当地便通过神舟十号载人飞船,将2株“湘靖28”茯苓菌株送上太空,开展育种试验。

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2020年嫦娥五号去月球挖土的同时,还携带了水稻、苜蓿、兰花等种子,给这些种子“开开光”。

2022年5月,神舟十三号咋在这12000颗作物种子顺利出舱,同年6月份,神舟十四号带着28株专利益生菌菌株搭载飞船,开启太空育种之旅。

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2023年5月30日,与神舟十六号载人飞船一起飞上天的,有53个单位的136(种)份航天育种种质材料。

以前想找到一个新的育种材料,可能要历时20年之久,但是只要把种子送到太空,就可以在很短时间内,带回大量突变的材料,极大的促进了我国农业的发展。

因此,一个巨大的市场由此产生,规模达到2000亿,涉及了农业方面的诸多领域,那么这个市场给我们带来了什么?

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参考资料:湖南日报 《航天育种不仅要“上天”,更要“入地”》2024.5.10

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湖南日报 《航天育种不仅要“上天”,更要“入地”》2024.5.10

太空育种的巨大市场

经过多年的研究和应用,太空育种的成果早就融入了老百姓的生活之中,极大推进了农作物的改良。

目前通过审批的品种已经达到了38个,并且还有超过80个品种正在大面积推广,我们在实现了水稻、小麦、蔬菜的太空育种,并且产量化。

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目前已经延伸到林业上的用材数目、城市森林晶圆、园林的植物上了,并且还有被成为能源植物的木薯、马铃薯、菊芋、甜菜,其中很多品种都进行大规模推广,具有高产量、抗兵强、早熟的植物。

不仅如此,还有很多高产量的太空育种产品被应用在食品加工、酒类酿造、生物制药、石油开采等诸多方向,产生突出的经济效益。

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多年以来,我国在太空育种上深耕,太空育种不仅在粮食安全、生态环境建设、战略资源储备上都做出了不少贡献。

而且,通过太空培育的小麦、水稻、玉米、南瓜、大豆、棉花和番茄、辣椒等园艺作物新品种累计种植推广面积超过240万公顷。

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经过估算,中国太空育种创造出的直接经济规模超过了2000亿元,并且这些太空育种的作物,无论是在基因组水平、遗传学水平上都出现了“罕见”优质特征,为中国农业的未来提供保障。

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目前中国、俄罗斯、美国、加拿大、日本全球超过几十个国家都在进行太空育种的试验,例如美国的具“巨棉1号”抗虫棉,前苏联的棉花和枞树。

截止到2020年,就已经有超过3000种作物新品种,在70个国家,受到官方批准并进行商业化生产应用,太空育种的传奇还在继续!

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参考资料:中国新闻网《中国载人航天助力太空育种 创造经济规模超2000亿元》2020.9.1

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中国新闻网《中国载人航天助力太空育种 创造经济规模超2000亿元》2020.9.1

结语

因此,航天技术看似和普通人没啥关系,但是实际上,无论是通信技术、应用材料、生物技术、农业技术上,都离不开航天技术发展,这也是我国为什么要发展航天原因。

毕竟作为农业大国,发射几百颗卫星,或者去月球采集一些土壤,看看是不是适合种水稻和小麦,还是很正常的,因此希望中国太空育种技术能获得更多的成果,助力我国农业发展。

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