高原種子“上天入地” 開啟生命新旅程

森林云南  云南

2025年1月初，記者來到云南省森林植物培育與開發(fā)利用重點實驗室，育苗箱里的恒溫?zé)羯l(fā)出柔和暖光，放置其中的300克花椒種子，在科研人員的悉心培育下，數(shù)十粒長出嫩綠小芽。

這不是一般的花椒種子，它們曾“乘坐”我國首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗衛(wèi)星——實踐十九號“遨游太空”，未來將被移栽到云南省昆明市東川區(qū)的紅土地中，開啟新的生命旅程。

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)。在廣袤的“彩云之南”田野上，一粒粒從太空返回的種子在此生根、發(fā)芽、結(jié)果，加速了種質(zhì)資源的創(chuàng)新發(fā)展，也為推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化不斷賦能。

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高原之種“遨游九天”

實踐十九號搭載的眾多科研實驗物品中，有云南20多個單位選送的共計7800克物品，覆蓋花卉、中藥材、野生菌、茶葉、咖啡等高原特色種子或產(chǎn)品。

80克，是云南省林業(yè)和草原科學(xué)院重點實驗室研究員蔣宏此次獲得的搭載指標(biāo)。

“我只選送一個品種——12瓶紫皮石斛組培苗，它叫‘紫玉’?！痹谶@個新品種上，蔣宏已經(jīng)傾注了十多年心血，仍無法解決發(fā)芽率低的問題，“地面想的辦法都試過了，送到太空看能否收獲驚喜?！?/p>

云南從2012年開始系統(tǒng)推進航天育種工作，參與過神舟九號、神舟十號、天宮二號、神舟十一號、實踐十號等多次發(fā)射任務(wù)。

云南省太空生物科技發(fā)展促進會工作人員在核對搭載實踐十九號衛(wèi)星進入太空的種子信息（2024年7月25日攝）  新華社 發(fā)  羅新才 攝

云南省太空生物科技發(fā)展促進會會長姜曉薇介紹，實踐十九號搭載的云南選送的物品重量，超過了此前十多年的重量總和。

航天器的載荷資源極其寶貴，一粒種子想要爭取到太空之旅的機會并非易事，它需具備出色的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)與發(fā)展?jié)摿?，還得能適應(yīng)太空嚴(yán)苛的環(huán)境。

與此同時，承擔(dān)研究的科研單位要有扎實的前期科研工作積累和強大的后期研發(fā)能力，才能確保太空搭載項目順利推進。

云南農(nóng)業(yè)大學(xué)、昭通市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、麗江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所……實踐十九號搭載的物品，不少來自基層高校、科研院所?！胺N子上天為育種研究打開了廣闊空間?！笔Y宏感嘆。

這是由昆明市農(nóng)科院選送的搭載實踐十九號衛(wèi)星進入太空的種子（2024年7月25日攝）  新華社 發(fā)  羅新才 攝

從1987年中國第九顆返回式衛(wèi)星首次搭載農(nóng)作物種子飛向太空至今，中國航天育種已走過30多年的發(fā)展歷程。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所黨委書記、國家航天育種工程首席科學(xué)家劉錄祥介紹，在國際原子能機構(gòu)整個誘變育種的數(shù)據(jù)庫中，總共登錄有3400多個突變品種，其中由中國選育出的品種大約占三分之一。

云南省突出高原特色物種資源，利用航天育種在中藥材、花卉、野生菌、乳酸菌、咖啡等物種方面篩選出了數(shù)十種新種質(zhì)資源，豐富了我國航天育種物種庫的多樣性。2016年，“中國航天育種高原特色物種中心”及“云南太空花卉創(chuàng)新示范基地”在云南掛牌成立。

云南省太空生物科技發(fā)展促進會工作人員在拍攝搭載實踐十九號衛(wèi)星進入太空的12瓶紫皮石斛組培苗（2024年7月25日攝）  新華社 發(fā)  羅新才 攝

研發(fā)一個新品種往往歷時十余年，甚至幾十年。

“種子上天為育種工作按下‘快進鍵’。”云南省科技廳二級巡視員王立新說，種子在“遨游太空”的較短時間里，能產(chǎn)生地面上難以實現(xiàn)的變異，可以顯著縮短新樣本的選育周期。

太空之種“華麗蝶變”

航天誘變就像“開盲盒”，在實際培育前，誰也說不清它們出現(xiàn)了怎樣的突變。

小寒時節(jié)，云南陽光和煦。昆明中藥材航天育種種質(zhì)資源圃的溫室大棚里，隨神舟十二號“上過天”的幾株燈盞花植株變化肉眼可見。

燈盞花有“滇南靈草”的美譽，具有活血通絡(luò)、祛風(fēng)散寒、止痛等功效，藥用部位主要是葉片。

“葉片由細長形變成了匙形，不僅面積增大一倍，數(shù)量也明顯增加?！痹颇鲜∞r(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所研究員楊斌說，“上天”后的變化意味著產(chǎn)量增加。

在昆明中藥材航天育種種質(zhì)資源圃的溫室大棚里，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所研究員楊斌在查看燈盞花植株生長情況（2024年12月17日攝）  新華社記者陳欣波 攝

航天育種之路，并非一帆風(fēng)順。

2016年，在云南省科技廳的支持下，中國科學(xué)院昆明植物研究所第一次將羊肚菌、松露等50克可食用野生菌菌種送入太空。

“當(dāng)時還不掌握太空中種子保護的關(guān)鍵技術(shù)，導(dǎo)致菌種‘無一生還’，只好等待下一次機會?！痹撗芯克芯繂T趙琪說。

隨著我國航天技術(shù)不斷發(fā)展和太空育種經(jīng)驗日益豐富，回到地面的種子存活率顯著提高。5年后，264份、共100克野生食用菌菌種成功搭乘神舟十二號飛船上天。

“返回的菌種存活率達到90%。經(jīng)過后續(xù)研究，培育出了口感更好的白參，菌蓋更大的羊肚菌?！壁w琪說。

這是在云南省太空生物科技發(fā)展促進會拍攝的羊肚菌（2024年11月25日攝）。左邊是普通羊肚菌，右邊是經(jīng)由航天育種技術(shù)培育的羊肚菌  新華社記者陳欣波 攝

種子“遨游太空”產(chǎn)生的基因突變有隨機性，性狀可好可壞，地面選育很關(guān)鍵，要進行多代篩選培育、優(yōu)中選優(yōu)。短則三五年、長則十余年，產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)等都要過關(guān)，任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都可能導(dǎo)致前功盡棄。

以中藥材滇龍膽為例，2013年“上天”后，經(jīng)過選育、組培擴繁、栽種試驗，歷時7年，終于篩選出高產(chǎn)、高抗性的“滇龍膽航天1號、2號、3號”新品種，獲得了國家中藥材良種繁育基地認定。

航天育種開辟了一個連接天和地的育種新路徑，越來越多的種子踏上這一充滿希望與挑戰(zhàn)的征程，實現(xiàn)美麗蝶變。

經(jīng)過航天育種技術(shù)選育的羊肚菌讓“吃貨”眼前一亮：野生的干羊肚菌只有成年人小拇指大小，而航天育種的則有半個手掌大?；ɑ芷贩N在色彩鮮艷度、花瓣層次感等方面也有了新突破。

云南錦科花卉工程研究中心有限公司技術(shù)員田連通說：“‘來自星星的玫瑰’植株大小、顏色等與普通玫瑰不同，給消費者帶來一種全新的視覺體驗。”

在云南省安寧市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)玫瑰種植示范園，技術(shù)員田連通在記錄太空育種玫瑰花編號（2023年10月20日攝）  新華社記者胡超 攝

對于最近回到地面的花椒種子，研究人員充滿期待。

“花椒具有無融合生殖特性，無法通過傳統(tǒng)雜交育種方式選育新品種?！痹颇鲜×謽I(yè)和草原科學(xué)院二級研究員陸斌表示，希望隨實踐十九號返回的種子，能夠培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的花椒新品種。

富民之種扎根“入地”

在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所寬敞的大廳內(nèi)，一排排透明罐子里裝著眾多“太空種子”。

截至目前，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所已經(jīng)育成了“航麥247”“航麥2566”“航麥287”等多個小麥太空品種，并與種子企業(yè)聯(lián)合實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

“‘航麥802’耐鹽性達到1級，在中度鹽堿地畝產(chǎn)450公斤以上，該品種為提升我國鹽堿地糧食產(chǎn)能提供了強有力的科技支撐?！眲浵檎f。

從糧食作物、蔬菜水果到花卉、牧草等，航天育種的一大批新品種已走入市場、走上餐桌，進入百姓日常生活。

云南錦科花卉工程研究中心里發(fā)芽的太空種子（2023年4月3日攝）  新華社記者江文耀 攝

2021年，“昆植1號”羊肚菌成功選育，并憑借適應(yīng)中低海拔、低溫、高濕等優(yōu)勢，迅速獲得市場青睞。

據(jù)中國科學(xué)院昆明植物研究所測算，“昆植1號”畝產(chǎn)量可達約480公斤，而普通羊肚菌品種的畝產(chǎn)量在150至200公斤區(qū)間。

產(chǎn)量差異體現(xiàn)的就是航天育種的科技優(yōu)勢。目前“昆植1號”在云南省種植面積達數(shù)萬畝，高產(chǎn)量既讓種植戶增收，也讓羊肚菌的單價降低，消費者逐步實現(xiàn)“羊肚菌自由”。

云南省石林彝族自治縣路美邑鎮(zhèn)小河村村民唐志華，種植羊肚菌已經(jīng)有9年時間。

“3年前，我改種‘昆植1號’羊肚菌，它肉頭厚、產(chǎn)量高、抗病性強，一畝地利潤約1.5萬元，收入較以前增加了兩成。”唐志華說，周邊不少人在他的帶動下，也種上了“昆植1號”羊肚菌。

如今，在航天育種的助力下，高原特色農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)新活力，為農(nóng)民持續(xù)穩(wěn)定增收開辟了新渠道。

據(jù)云南省科技廳統(tǒng)計，通過航天育種選育的水稻品種云航粳3號和云粳43號，年增產(chǎn)水稻200萬公斤，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益1.8億元。

全省已建成保藏1400多株羊肚菌的航天育種種質(zhì)資源庫，以及以“十大云藥”為主的中藥材航天育種種質(zhì)資源庫等。

這是2024年12月17日拍攝的云南種子種業(yè)聯(lián)合實驗室溫室大棚（無人機照片）。部分由太空返回的種子在這里培育  新華社記者陳欣波 攝

中國載人航天工程辦公室發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，我國已進行航天育種搭載試驗3000余項，育成主糧品種240多個，蔬菜、水果、林草新品種數(shù)百個，年增產(chǎn)糧食20多億公斤，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益逾千億元。

王立新表示：“通過航天育種創(chuàng)制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)材料，選育出產(chǎn)業(yè)所需的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆性強的品種，對促進相關(guān)領(lǐng)域種業(yè)快速發(fā)展、保障國家種業(yè)安全具有重要現(xiàn)實意義。”