所謂“航天育種”是指將種子帶入太空,將它們暴露在宇宙高能粒子輻射和微重力環(huán)境下,通過基因突變獲得具有新性狀的種子。當然,并非所有新特性都是好的。篩選出的種子需要經(jīng)過數(shù)年、數(shù)代繁育,以穩(wěn)定其優(yōu)良性狀。上世紀60年代,美蘇率先開始航天育種實驗,以幫助宇航員在太空實現(xiàn)食物自給自足。不過,迫切需要糧食自給自足的中國正積極將其應用于包括主糧在內(nèi)的許多農(nóng)作物。
自1987 年以來,中國利用衛(wèi)星、載人航天器和高空氣球進行作物航天育種。此后,該國共培育出上千種太空植物和水果種子,其中包括水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、番茄等約200種通過審定的新品種。截至2018 年,中國已批準航天育種作物240萬公頃。中國種植面積第二廣的“魯原502”小麥被認為是中國航天育種史上最成功的例子,其產(chǎn)量比普通品種高出約11%,且更能抗旱和病蟲害。
本世紀以來,中國的航天育種實驗更加活躍。2006年發(fā)射的航天育種衛(wèi)星將152個物種送入地球低軌道,歷時15天。今年4月,在天宮進行6個月的航天育種實驗后,神舟十三號航天員帶著草、燕麥、苜蓿和蘑菇等1.2萬顆種子返回。中國甚至也在月球上進行航天育種,中國的嫦娥五號于2020年11月至12月進行為期23天的月球往返之旅,滿載各種植物種子,其中包括40克水稻種子。
中國現(xiàn)在正在挑戰(zhàn)航天育種以外的太空培育。本月4日從天宮空間站返回的神舟十四號航天員帶回在太空試種了4個月的水稻種子。該實驗意義在于首次在軌完成了水稻全生命周期培養(yǎng)。中國最近完成天宮空間站組建,預計未來能夠在天宮穩(wěn)定開展更多的航天育種和栽培實驗。