4月12日是世界航天日,該紀(jì)念日旨在慶祝人類(lèi)空間時(shí)代的開(kāi)始,同時(shí)重申空間科學(xué)和技術(shù)在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),增加國(guó)家和人民福祉,并確保其實(shí)現(xiàn)以和平為目的的維護(hù)外層空間的愿望方面所作重要貢獻(xiàn)。

隨著我國(guó)航天技術(shù)的不斷突破,除了云南籍航天員桂海潮遨游太空外,不少來(lái)自云南的種子也飛天歸來(lái),在云嶺大地上開(kāi)出美麗的花,結(jié)出豐碩的果。

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工作人員開(kāi)艙取出神舟十二號(hào)載人飛船搭載物品 圖源:云南發(fā)布

今天,開(kāi)屏新聞就帶大家一起聊聊云嶺那些“天選種子”。

“飛天”種子“后傳”

水稻、咖啡、馬鈴薯、滇蘭、咖啡、普洱茶、西南樺、思茅松、天麻、三七、彌勒“佛單9號(hào)”玉米、東川花椒種子……自1999年開(kāi)始,云南多種作物種子搭乘神舟九號(hào)、神舟十號(hào)、天宮二號(hào)、神舟十一號(hào)、實(shí)踐十號(hào)等飛船、衛(wèi)星遨游太空,歸來(lái)后落地生根。

如今,這些“天選種子”已在云嶺大地“開(kāi)花結(jié)果”,助力云南農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展。

菌菇更大更香

更香、更肥美,個(gè)頭比成年人手還大,這樣的羊肚菌,你看了會(huì)不會(huì)嘴饞?

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云南省太空生物科技發(fā)展促進(jìn)會(huì)拍攝的羊肚菌(2024年11月25日攝)。

2016年,在云南省科技廳的支持下,中國(guó)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。菌種返回后,研究人員一直在對(duì)羊肚菌等珍稀食用菌進(jìn)行良種選育及配套技術(shù)研究,最終,得到抗高溫、抗低溫、抗?jié)穸?、抗干旱和抗病蟲(chóng)能力強(qiáng),能更好適應(yīng)高原地區(qū)氣候變化的菌種“農(nóng)投1號(hào)”。

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△“農(nóng)投1號(hào)”羊肚菌 圖片據(jù)中國(guó)載人航天微信公號(hào)

作為航天育種的產(chǎn)物,“農(nóng)投1號(hào)”羊肚菌2023年畝產(chǎn)量便能達(dá)到約480公斤,而普通品種畝產(chǎn)量只能達(dá)到150至200公斤。此外,“農(nóng)投1號(hào)”個(gè)頭更大、香味更濃。

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上過(guò)天的白參吃起來(lái)不韌不柴,肉質(zhì)更脆。

除了羊肚菌,通過(guò)航天育種培育的白參口感也更好,吃起來(lái)不韌不柴,肉質(zhì)更脆、孢子也比較少。而“上過(guò)天”的金針菇顏色更深、形狀更飽滿(mǎn),也更容易開(kāi)傘?!吧咸烊氲亍焙蟮钠焦揭灿锌上驳淖兓骸俺龉娇炝宋辶?,香味也更濃了?!?/p>

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上過(guò)太空的金針菇(右)顏色更深、形狀更飽滿(mǎn)。 資料圖

普洱茶香更足

2020年,兩餅大紅印普洱茶搭乘長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭上天,完成了中國(guó)茶的太空之旅。2021年,中茶普洱茶6株“昆明干倉(cāng)核心菌株”隨神舟十二號(hào)上天,并在中國(guó)空間站遨游了3個(gè)月。

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中茶飛天菌株在茶倉(cāng)微生物環(huán)境的調(diào)控方面有明顯效果

在對(duì)太空搭載大紅印普洱茶的關(guān)鍵品質(zhì)成分、活性物質(zhì)、香氣物質(zhì)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),太空搭載的大紅印與地面的大紅印對(duì)比,總黃酮醇比例升高5.2%,也就是抗氧化、抑菌、抗抑郁調(diào)節(jié)能力增強(qiáng);果香、花香香氣組分增強(qiáng)了1倍以上,上過(guò)太空的大紅印調(diào)節(jié)血糖、降脂減肥的作用較為突出。

此外,“昆明干倉(cāng)核心菌株”經(jīng)太空誘變后,通過(guò)菌株基因組測(cè)序?qū)Ρ?,發(fā)現(xiàn)黑曲霉、新黑曲霉發(fā)生較多位點(diǎn)突變,可以更高效地將茶多酚轉(zhuǎn)化成高含量茶褐素,琉球曲霉發(fā)生了可以讓湯色更加紅亮的突變。這些菌株的變化和對(duì)普洱茶品質(zhì)的影響,是云南省重大科技項(xiàng)目《云南功能性航天茶飲研發(fā)與示范》中重要的研究?jī)?nèi)容,是云南普洱茶微生物研究領(lǐng)域邁出的創(chuàng)新一步。

變化肉眼可見(jiàn)

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專(zhuān)家查看燈盞花植株生長(zhǎng)情況(2024年12月17日攝)。新華社記者 陳欣波 攝

在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(hào)“上過(guò)天”的燈盞花植株變化明顯?!叭~片由細(xì)長(zhǎng)形變成了匙形,不僅面積增大一倍,數(shù)量也明顯增加。”云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所研究員楊斌說(shuō),“上天”后的變化意味著產(chǎn)量增加。

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技術(shù)員記錄太空育種玫瑰花編號(hào)(2023年10月20日攝)。新華社記者 胡超 攝

而在云南省安寧市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)玫瑰種植示范園,來(lái)自“星星的玫瑰”植株大小、顏色等與普通玫瑰不同,給消費(fèi)者帶來(lái)一種全新的視覺(jué)體驗(yàn)。

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太空育種助力東川花椒產(chǎn)業(yè)升級(jí)首批幼苗長(zhǎng)勢(shì)喜人 圖片據(jù)都市時(shí)報(bào)

在云南省林業(yè)和草原科學(xué)院的試驗(yàn)基地內(nèi),首批搭載神舟十六號(hào)完成太空育種的東川竹葉花椒種子,已成功培育出37株幼苗。經(jīng)過(guò)154天太空輻射的“天選之種”幼苗葉片肥厚、莖稈粗壯,株高較普通品種增長(zhǎng)42%,展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。

太空育種之路

航天育種也叫太空育種,是讓種子搭乘返回式航天器進(jìn)入太空,利用宇宙射線(xiàn)、微重力、高真空等特殊環(huán)境誘發(fā)種子基因變異。種子返回地面后,再選擇可遺傳的優(yōu)良變異用于培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗植物新品種。

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圖片據(jù)農(nóng)民日?qǐng)?bào)

云南省太空生物科技發(fā)展促進(jìn)會(huì)會(huì)長(zhǎng)楊琴媛此前接受采訪時(shí)曾透露,自2012年起,云南省太空生物科技發(fā)展促進(jìn)會(huì)就開(kāi)啟了云南的航天育種工作,促進(jìn)會(huì)先后為云南選送了中藥材、花卉、核桃、蔬菜、乳酸菌、野生菌、咖啡、普洱茶等百余個(gè)品種的種子、枝條、菌種。在省科技廳的大力支持下,還選送了來(lái)自石林縣的人參果種子進(jìn)行搭乘。

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神舟十號(hào)上搭載的云南特色物種 圖源:云南發(fā)布

經(jīng)過(guò)不懈的努力,云南的花卉、小??Х取⒗蹦镜忍沼N工作便取得了一定成果。以滇龍膽為例,從2013年6月神舟十號(hào)飛船搭載滇龍膽籽種(紫花5克、白花4克)開(kāi)始,經(jīng)過(guò)多年的組培、選育、擴(kuò)繁、栽種試驗(yàn),歷時(shí)7年,終于篩選出了“滇龍膽航天1號(hào)”“滇龍膽航天2號(hào)”“滇龍膽航天3號(hào)”,獲得國(guó)家中藥材良種繁育基地認(rèn)定,為云南生物醫(yī)藥大健康產(chǎn)業(yè)提供創(chuàng)新動(dòng)能。

云南種子飛天大事記

公開(kāi)資料顯示:1987年8月,我國(guó)第九顆返回式衛(wèi)星首次搭載水稻、辣椒等種子,開(kāi)啟了我國(guó)農(nóng)作物種子的太空之旅。

1999年,云南種子搭乘神舟一號(hào)飛船遨游太空,填補(bǔ)云南省太空種子空白。2012年,云南開(kāi)始系統(tǒng)推進(jìn)航天育種工作。

下面,我們一起回顧下云嶺“天選種子”的太空之旅。

1999年

云南首批種子搭乘神舟一號(hào)飛船遨游太空。

2006年

大理市農(nóng)業(yè)局選送的萵筍、大莢豌豆、辣椒、茄子種子搭載“實(shí)踐八號(hào)”航天育種衛(wèi)星進(jìn)入太空。

另外還有20克思茅松種子和10克西南樺種子,1000?!霸凭?0號(hào)”種子、500粒“H559”種子和“實(shí)踐八號(hào)”一起飛上太空。

2008年

神舟七號(hào)發(fā)射,一批云南大葉種茶也被帶上了太空。

2011年

“天宮一號(hào)”搭載了4種瀕臨滅絕的植物種子,分別是普陀鵝耳櫪、珙桐、大樹(shù)杜鵑和望天樹(shù)。科學(xué)家希望利用太空的特殊環(huán)境,使其更適宜存活和繁衍。

2012年

神舟九號(hào)載人飛船搭載了云南小??Х?、思茅松、普洱茶、大樹(shù)杜鵑、紅豆杉古樹(shù)等種子。

2013年

神舟十號(hào)飛船搭載了中藥材滇龍膽籽。

2016年

相繼升空的“天宮二號(hào)”和“神舟十一號(hào)”上都搭載有云南物種,包括黑松露、黑牛肝、羊肚菌、奶漿菌、蜜環(huán)菌、云茸、燈盞花、烏天麻、核桃種子、核桃枝條、甜杏、孔雀草、鐵線(xiàn)蓮、生石花(多肉植物)、一串紅、紅花草莓、睡蓮科植物、蘭科植物等。

2020年

包括蘭科、菊科、薔薇科、杜鵑花科、唇形科等在內(nèi)的392.26克云南高原特色觀賞園藝植物種子,隨長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭一起進(jìn)入太空。

2021年

264份、共100克野生食用菌菌種,6株普洱茶“昆明干倉(cāng)核心菌株”和來(lái)自大理的22株菌種搭乘神舟十二號(hào)載人飛船升空。

同年,隨神舟十三號(hào)載人飛船順利返回地球的還有來(lái)自云南的10種中藥材種子。包括云木香、鐵皮石斛、天麻、薏苡仁、滇龍膽、川貝母、仙茅、白芨、半夏等。

此外,云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院藥用植物研究所選送的紫花滇龍膽種子隨神舟十三號(hào)飛船“遨游”太空,后成功在云縣基地發(fā)展種植。

2022年

彌勒市的“佛單9號(hào)”玉米種子隨神舟十五號(hào)載人飛船升上太空。

2024年

實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星順利回收,衛(wèi)星搭載有云南20多個(gè)單位選送的共計(jì)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。

(本組數(shù)據(jù)整理自公開(kāi)報(bào)道,如有缺漏歡迎在稿件后方留言。)

如何成為“天選種子”

在了解云南太空育種的歷程后,我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)如何成為“天選種子”。

種子的“太空旅行”是伴隨現(xiàn)代航天事業(yè)的發(fā)展而實(shí)現(xiàn)的。目前,世界上只有美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)三個(gè)國(guó)家擁有返回式衛(wèi)星技術(shù)。大家都知道,載人航天工程的載荷資源十分珍貴,自然對(duì)能進(jìn)行太空“旅游”的種子挑選也格外嚴(yán)格。可以說(shuō),能夠被選上的,都是名副其實(shí)的“天選種子”。

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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

如何成為合格的“天選種子”?

  • 首先,種子要經(jīng)過(guò)純度、凈度、發(fā)芽率等標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛的篩選,只有果實(shí)飽滿(mǎn)、活力好且遺傳穩(wěn)定性高的種子,才可能隨宇航員一同在太空“出差”。確保從太空返回地球之后可以正常發(fā)芽。

  • 其次,只有被宇宙射線(xiàn)擊中且發(fā)生基因改變的種子返回地面后,才能夠進(jìn)入下一輪考核。能順利完成基因突變的種子比例可能不到10%。在科學(xué)家看來(lái),航天誘變和“開(kāi)盲盒”有幾分相似。

  • 緊接著,在太空中發(fā)生變異的植株,回到地面后經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選,以及數(shù)代的雜交、繁殖,才有可能得到優(yōu)勢(shì)明顯、性狀穩(wěn)定的突變體系。只有產(chǎn)量好、勢(shì)頭旺盛或具有抗性,例如不怕蟲(chóng)子咬、不怕干旱的“強(qiáng)者”才能留下。這一過(guò)程需要數(shù)年之久,但是對(duì)于我國(guó)種業(yè)自主創(chuàng)新而言,意義重大。

  • 最后,挑選出的種子需要到全國(guó)各地多個(gè)生態(tài)區(qū)進(jìn)行繁殖,最終,只有通過(guò)了多年多個(gè)生態(tài)地點(diǎn)的測(cè)試,品種審定委員會(huì)才會(huì)頒發(fā)“轉(zhuǎn)正”證書(shū)。

從遨游太空到地面培育,從品種篩選到品質(zhì)驗(yàn)證,整個(gè)過(guò)程耗時(shí)4—6年??梢?jiàn),一?!疤爝x種子”的“養(yǎng)成”之路可謂充滿(mǎn)艱辛。

太空食品的幾個(gè)誤區(qū)

“基因突變”“變異”“人工誘變”……不少人看到這些專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)會(huì)覺(jué)得有些“恐怖”,進(jìn)而對(duì)太空食品產(chǎn)生擔(dān)憂(yōu)。太空食品安全嗎?都是“大塊頭”嗎?我們接著往下看。

1.太空食品安全嗎?

“太空食品絕對(duì)安全,人們盡可以放心食用?!眹?guó)家航天育種工程首席科學(xué)家劉錄祥早前在接受媒體采訪時(shí)曾給出肯定的答案?!霸谧匀唤缋?,自然環(huán)境的變遷也會(huì)引起生物發(fā)生相應(yīng)的突變,以適應(yīng)新的環(huán)境?!眲浵檎f(shuō),“航天育種只是加快了生物的這種變異過(guò)程?!?/p>

有人擔(dān)心“宇宙粒子輻射”的安全性。劉錄祥說(shuō):“人們用高劑量的核輻照為面包、大米、方便面、脫水蔬菜等消毒,這些食品都可以直接食用,航天育種所接受的輻照強(qiáng)度僅為前者的百萬(wàn)分之一,而且要經(jīng)過(guò)數(shù)代的培育篩選后才開(kāi)始食用,所以根本不用擔(dān)心?!?/p>

2.太空食品都是“綠色食品”?

“盡管太空環(huán)境無(wú)菌、無(wú)污染,但并非所有的太空食品都是綠色食品?!眲浵檎f(shuō)。

太空食品是經(jīng)過(guò)航天育種所培育出的。而綠色食品是指在無(wú)污染的條件下,施有機(jī)肥料,不用高毒性、高殘留農(nóng)藥,在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中培植加工的食品。

“太空種子在地面的培育階段一樣可能施化肥,所以,是不是綠色食品,還要看是否有相關(guān)部門(mén)頒發(fā)的‘綠色食品’標(biāo)志?!?/p>

3.太空食品都是“大塊頭”

茄子像南瓜,南瓜磨盤(pán)大,豆角幾尺長(zhǎng)……很多人誤以為太空食品都是“大塊頭”。

劉錄祥說(shuō):“種子搭載后產(chǎn)生的變異是各種各樣的?!币孕←湻N子為例,搭載后的植株有的高桿,有的矮桿,穗子有大有小,生育期有的提前,有的推后。

“至于選出什么樣的、淘汰什么樣的,主動(dòng)權(quán)在我們自己手里?!眲浵榕e例說(shuō),“太空五號(hào)”弱筋小麥適合做糕點(diǎn),“太空六號(hào)”則是強(qiáng)筋小麥,適合做面條餃子。選擇標(biāo)準(zhǔn)不同,結(jié)果也不同。再比如,茄子皮對(duì)治療冠心病有幫助,科學(xué)家就專(zhuān)門(mén)挑選搭載后“變”小的茄子,這樣,單位產(chǎn)茄子皮的量就增多了。

統(tǒng)籌 陳潔

開(kāi)屏新聞綜合人民網(wǎng)、新華社、光明網(wǎng)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)館、云南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、央視新聞、云南省科技廳、云南日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)、科學(xué)智慧火花欄目(中國(guó)科學(xué)院主辦)、云南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳、云南省科技廳等

責(zé)任編輯 易科彥

責(zé)任校對(duì) 何丹

主編 嚴(yán)云

終審 編委 陳潔