刘录祥,中国农科院作物科学研究所航天育种中心主任、国家航天育种首席科学家、农业部农业核技术与航天育种重点开放实验室副主任。目前,他承担的课题:国家发改委、财政部和国防科工委“航天育种工程”项目、国家“十五”863课题“稻麦航天育种技术创新与新品种选育”、国家“十五”863子课题“青椒和番茄航天诱变技术创新和新品种选育”等。
茄子像南瓜,南瓜磨盘大,豆角几尺长,甜椒大如梨……
这是记者日前在素有菜都之称的山东寿光亲眼所见,名之曰太空菜。如今,它们时常出现在超市和人们餐桌上。但是,这些奇形怪状、大了几号的蔬菜品种,它是怎么培养出来的?它的品质如何?它是不是转基因食品?吃了它是否安全?人们莫衷一是。日前,在我国第一颗育种卫星“实践八号”返回农作物种子交接仪式上,刘录祥给出了权威解答:太空菜、太空粮不是转基因食品,没有食品安全问题,请放心食用。
刘录祥显得很兴奋,在跟记者交谈中,不时被其他人拉走。他太忙了,为了迎接种子交接,一天一夜没合眼了。他说,专门为育种研制和发射一枚火箭、一颗返回式卫星,这在我国是首次,在世界没有先例,所以我们要慎之又慎,决不能辜负了国家和社会各界的重托。航天育种也称为空间技术育种或太空育种,就是指利用返回式航天器和高空气球等所能达到的空间环境,对植物的诱变作用,包括宇宙辐射、微重力和弱地磁场等多种因素,使种子产生有益变异,综合了宇航、遗传、辐射、育种等跨学科的高新技术。有幸成为太空特殊“客人”的种子,都要经过连续几年的筛选鉴定,然后再经过地面上的人工种植选育,其中的优系经过权威部门的审定才能成为真正的“太空种子”。
刘录祥介绍道,经多年地面种植筛选,目前,我国航天育种已育成60多个具有稳产、高产性能的农作物优异新品种、新品系,其中水稻、小麦、棉花、芝麻、番茄、青椒和芝麻等30多个新品种或新组合已通过省级以上审定,并已进入市场推广。仅航天育种中心负责组织的“十五”863“稻麦航天育种”课题组,4年间育成的12个水稻、小麦新品种,已经累计推广850万亩,增产粮食3.4亿公斤,创直接经济效益5亿元。
令人意想不到的是,航天育种的灵感来自于一个偶然。刘录祥说,1987年,带着农科58号水稻和青椒等种子的我国第九颗返回式卫星飞向太空,这是我国作物种子第一次太空之旅。当时,搭载种子的目的并不是育种,只是想探索一下太空环境对生物遗传是否有影响,但是,专家们无意间发现,上天的种子发生了一些意外变异。这时,专家开始考虑能否通过这种方式育种。我国是人口大国,也是农业大国,在有限的资源条件下,品种改良是提高粮食产量的重要出路。而传统育种一般需要8年至10年,不能有效满足农业生产对优良品种的需要。利用返回式卫星、太空飞船等返回式航天飞行器,进行航天育种,则可以大大缩短品种培育时间,甚至可能把时间缩短一半。
开展航天育种,是中国为世界农业发展开创的一项创新性研究领域。刘录祥特别指出,目前,世界上只有美国、俄罗斯和我国掌握卫星返回技术,而只有中国成功进行了卫星搭载太空育种。应当说,世界上最早进行太空育种的是美国,上个世纪60年代,美国利用人造卫星把西红柿的种子送上了太空,此后俄罗斯宇航员在“礼炮号”和“和平号”空间站上长期生活期间,也曾播种过小麦、洋葱、兰花等植物。上个世纪五六十年代,美苏多次发射返回式航天器并搭载植物种子,但他们并未把这项技术应用于农业品种改良和培育,而是重点放在了为宇航员的长期空间飞行服务上。
针对有人担心“太空粮”、“太空菜”是否安全的问题,刘录祥解释说,航天育种是有意识利用空间环境条件加速生物体的变异,并没有导入任何外源基因,从本质上与自然变异没有任何区别,只是利用宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导,使作物染色体产生缺失、重复、易位、倒置等基因突变。在正常情况下,植物种子产生自然变异要经历漫长的过程,或许几十年,甚至上百年,而航天育种只是使这个速度加快而已,并不存在安全问题。
还有人认为,“种子一上天就能获得丰产”。刘录祥莞尔一笑道,这不尽然。种子上天不一定就能发生优良的变异,也不可能立刻就能稳定遗传,返回地面后还需要完成大量的工作,经过多代筛选、鉴定并由有关方面审定后,才能称其为真正的“太空种子”。
“我们的目标是,通过航天育种工程项目的实施,在未来几年将选育高产、优质、高效的12—15个有重要经济价值的优异新品种,推广面积将达到5000万亩,增产粮食20—30亿斤。”刘录祥为我们展望了航天育种的美好明天。