中國擁有19%的世界人口，但只有7%的可耕地，因而面臨一個挑戰：如何在保護自然資源的同時改善日益增長和富裕起來的人口的糧食供給。過去幾十年來，我國的農業科學家在作物生產中越來越多地使用核技術和同位素技術，利用輻照開發新的作物品種。
在許多國家，農業核研究由獨立于國家農業研究機構的核機構進行，而在中國，核技術的農業應用被納入中國農業科學院和省級農業科學院，這可確保研究成果立即投入使用。
事實上，中國廣泛使用的小麥突變品種“魯源502”就是由中國農業科學院作物科學研究所和山東省農業科學院利用太空突變育種技術開發的。作物科學研究所副所長劉錄詳表示，該品種的產量比傳統品種高出11%，對干旱和主要病害的耐受性也更強，它的種植面積超過360萬公頃——面積幾乎與瑞士一樣大，是為提高耐鹽性和抗旱性、提高品質和產量而開發的11個小麥品種之一。
在過去60多年中，中國已推出1000多個突變作物品種，開發的品種占原子能機構/糧農組織全球生產的突變品種數據庫中當前所列突變體的四分之一，而作物科學研究所建立的新突變誘導和高通量突變體篩選方法成為世界各地研究人員的范例。
研究所使用重離子束加速器、宇宙射線和伽瑪射線以及化學物質來誘導小麥、水稻、玉米、大豆和蔬菜等各種作物的突變。“核技術是我們工作的核心，完全融入植物品種的開發，以改善糧食安全，”劉錄詳說。
從食品安全到食品防偽
食物產品從環境中吸收的同位素能反映其生長之地，通過檢查產品樣品中氫、氧和碳等元素中的穩定同位素比率和各種元素的濃度，可以將作物與其栽培地點聯系起來。如利用同位素分析檢測真假蜂蜜、追蹤牛肉地理來源、檢測牛奶和乳制品的安全性和真實性等。
中國科學家正在利用核相關技術更好地追蹤牛的代謝，并提高奶牛利用飼料中的氮量。
提高營養效率
中國農業科學院各研究所利用穩定同位素研究動物對營養物質的吸收、轉移和代謝，研究結果用于優化飼料成分和喂養計劃。畜牧獸醫研究所卜登攀教授說，同位素示蹤比傳統分析方法具有更高的靈敏度，在研究微量營養素、維生素、激素和藥物的吸收時具有明顯優勢。
此外，中國的乳制品消費量仍持續增長，但乳制品行業受奶牛蛋白質吸收率低這個問題的困擾，反芻動物對動物飼料中的蛋白質吸收不到一半，其余蛋白質經糞便和尿液排出，這對農民來說是浪費，糞便中的高氮含量對環境有害。因此可使用同位素追蹤氮從飼料到動物體內的過程，并對飼料成分進行必要的調整以提高氮的效率。
