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你见过重达200公斤的航天“巨无霸”南瓜吗，是不是对它的个头和产量感到不可思议；你赏过多蕊色深的太空金盏菊吗，对它长达9个月的花期是不是啧啧称奇；还有皮薄肉厚的航天西瓜，有没有让你对它的酥脆爽口惊叹不已呢？
这些神奇的植物都是航天育种的技术成果，将古老的农业与先进的航天技术连接在一起，给育种蒙上了一层神秘面纱。与常规育种相比，航天育种有什么不同？一粒普通种子，怎样演变成“太空种子”？下面，我们就来揭开航天育种背后的秘密。
为啥要让种子“上天”？
在太空中种出来的土豆是什么样？马特·达蒙在《火星救援》中给出了答案，他虽然没有具体描述出火星土豆的口感，但作为救了他一命的食物，想必味道好极了。在目前的科技条件下，人类到火星种土豆确实是一件只能幻想的事情，但是，吃一口在太空中孕育出来的食物却早就是一件离普通人很近的事了，我们在餐桌上最常吃到的黄瓜、大豆、玉米等多种作物，很多就有可能是来自太空。
那么，为什么要发展航天育种技术？这一技术相较于其他育种方式有什么优点？
在自然条件下，随着环境的改变种子也会发生基因突变，环境会筛选出适应性更强的基因，但是这个过程十分缓慢，而且变异率极低，种子基因突变的概率在百万分之一以下，而经过太空环境影响可达到千分之五。与常规育种方式相比，航天育种听上去似乎很难，其实航天育种跟常规育种没有本质区别，它只是在常规育种的层面增加了让种子上天的过程，通过太空环境促进种子发生基因突变，使农作物种子有益变异率增高，育种期限缩短，育种成果更为丰富。而且在太空，各种辐照、射线都有，更多的是粒子辐射，穿透力很强，一般太空种子的成活率能够达到90%以上。
为什么种子“一上天就好了”，其中的原理科学家们正在做进一步的研究。
实际上，一粒种子从上天到入地再到结出果实，这是一个复杂的过程。第一阶段是选种。选择什么样的种子搭载上天，要经过多重筛选。究竟什么样的种子能够通过筛选，获得成为“太空种子”的机会呢？只有具有稳定遗传性状的纯系自交种才能被搭载上天，杂交种子由于发生性状改变的原因比较难以解释，一般不能上天。而且搭载种子在纯度、净度、发芽率上均要符合国家作物种子质量标准，每份搭载种子的数量，小粒作物一般应在3000粒以上，大粒作物一般应在1000粒以上。搭载资源非常有限，每次一百种左右。第二阶段是诱变。利用卫星和飞船等太空飞行器将植物种子带上太空，利用特有的太空环境条件，如宇宙射线、高真空、弱地磁场等因素对植物的诱变作用产生各种基因变异，再返回地面选育出植物的新种质、新品种。一般来说，种子搭乘卫星上太空转一圈便能“变”出更优良的品质，比如结出更大更甜的果实，开出更美的花朵。第三阶段为下地。种子随着搭载的航天器返回地球后，随即要进行地面选育工作，包括地面种植、观察、突变体筛选、遗传稳定性鉴定等工作。因为种子的变化是分子层面的，想分清哪些是我们需要的，必须要将这些种子全部种下去，繁殖三四代后，才有可能获得性状稳定的优良突变系植物。
就这样，经过一个漫长的过程，每次太空遨游过的种子都要经过连续几年的筛选鉴定，其中的优系再经过考验和审定才能称其为真正的“太空种子”。
种子与国家科技的竞争
坐落在北京郊外的北京通州国际种业科技园区，被誉为我国的“种子硅谷”。园区里，驻扎着众多我国种子行业的龙头企业，这里已经成功培育出了太空香蕉、太空树莓、太空葡萄、太空兰花、太空百合、太空月季等品种。
一直以来，我国都是种子需求大国，然而，我国种业的竞争力却不强，这是摆在我国种业面前的严峻现实。用中国工程院院士袁隆平的话说，关键时刻，一粒小小的种子可以绊倒一个大国。就拿印度为例，美国种业巨头孟山都在2002年将Bt-棉花种子引入印度，从此垄断了印度的棉花种子市场，导致种子的价格上涨了80倍。所以，这是一场迫在眉睫的科技竞赛。
中国是目前世界上三个独立掌握空间飞行器返回式卫星技术的国家之一，在航天育种方面，三个国家各有特色。目前美国航天工程育种工作计划主要涉及在种质创新、药品生产、生物反应器等几个研究领域。俄罗斯的研究重点则是空间植物栽培研究，曾在国际空间站上完成了豌豆的连续世代循环栽培，以及成功种植超矮小麦、白菜和油菜等植物。
我国航天育种开始于1987年，但最早主要是国外的公司使用中国的航天器进行搭载。从搭载辣椒、西红柿种子开始，我国开始了自己的航天育种进程。自1987年以来，在“国家863高科技计划”的推动下，我国先后13次利用返回式卫星和5次飞船及多次高空气球搭载了70多种植物的2000多个品种的种子，涉及到粮、棉、油、蔬菜、花卉、牧草及中药材等多方面。已进行的项目有：小麦、水稻、玉米等粮食作物；大豆、绿豆、黑豆等豆类作物；棉花、烟草、香蕉、莲子等经济作物；油菜、番茄、黄瓜、甜椒、西瓜、甜瓜等蔬菜作物；曼陀罗、兰花、玫瑰等花卉，红豆草、紫花苜蓿等牧草，人参、甘草等中药材。
比如，经卫星搭载处理后获得的博优721亚种间杂交水稻新组合，大面积亩产量达700多公斤，比当地主栽品种增产15%以上；优质、高产的水稻华航1号、芝麻新品种航芝麻1号、食用菌太空金针菇等都受到农业生产者的普遍欢迎。同时，我国利用航天诱变技术创造了一批目前利用传统育种手段较难以获得的罕见品种，如特早熟小麦、特大粒莲子太空莲3号、特大粒红小豆突变系、特长角果双底油菜等，将对作物产量和品质等主要经济性状的遗传改良产生重大影响。
航天育种是个接地气的实实在在的行业，已经有多个地区利用这一技术实现了收益。
经历非凡的“太空种子”安全吗？
经过太空“旅行”的种子会产生变异，那它对人类安全吗？航天育种是不是转基因？这也是让很多人疑惑和担心的问题，有的人把航天育种跟转基因相提并论，认为通过航天诱变搭载育出的新品种存在着安全问题。
科学家表示，虽然目前科学界尚不清楚种子在太空条件下产生诱变的机理，但航天育种是一种安全的育种方式，航天育种不是转基因。转基因是外源基因的导入，而航天育种是自己的基因在变化。即使没有上太空，种子的基因在地球上也会有变化。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。
航天育种是利用宇宙空间诸多特有条件，使作物种子自身染色体发生变异，航天种子没有导入外来基因，因此不会产生不良物质，安全性完全有保证，人们可以放心食用。早在1996年时科研人员曾做过一个严格的实验：把经过我国第17颗返回式卫星搭载的种子，采用专业的伽马谱仪测定，发现它的放射性元素并没有增加。因此食用太空种子培育和加工生产的粮食、蔬菜等不会存在不良反应。
这些神奇的植物都是航天育种的技术成果，将古老的农业与先进的航天技术连接在一起，给育种蒙上了一层神秘面纱。与常规育种相比，航天育种有什么不同？一粒普通种子，怎样演变成“太空种子”？下面，我们就来揭开航天育种背后的秘密。
为啥要让种子“上天”？
在太空中种出来的土豆是什么样？马特·达蒙在《火星救援》中给出了答案，他虽然没有具体描述出火星土豆的口感，但作为救了他一命的食物，想必味道好极了。在目前的科技条件下，人类到火星种土豆确实是一件只能幻想的事情，但是，吃一口在太空中孕育出来的食物却早就是一件离普通人很近的事了，我们在餐桌上最常吃到的黄瓜、大豆、玉米等多种作物，很多就有可能是来自太空。
那么，为什么要发展航天育种技术？这一技术相较于其他育种方式有什么优点？
在自然条件下，随着环境的改变种子也会发生基因突变，环境会筛选出适应性更强的基因，但是这个过程十分缓慢，而且变异率极低，种子基因突变的概率在百万分之一以下，而经过太空环境影响可达到千分之五。与常规育种方式相比，航天育种听上去似乎很难，其实航天育种跟常规育种没有本质区别，它只是在常规育种的层面增加了让种子上天的过程，通过太空环境促进种子发生基因突变，使农作物种子有益变异率增高，育种期限缩短，育种成果更为丰富。而且在太空，各种辐照、射线都有，更多的是粒子辐射，穿透力很强，一般太空种子的成活率能够达到90%以上。
为什么种子“一上天就好了”，其中的原理科学家们正在做进一步的研究。
实际上，一粒种子从上天到入地再到结出果实，这是一个复杂的过程。第一阶段是选种。选择什么样的种子搭载上天，要经过多重筛选。究竟什么样的种子能够通过筛选，获得成为“太空种子”的机会呢？只有具有稳定遗传性状的纯系自交种才能被搭载上天，杂交种子由于发生性状改变的原因比较难以解释，一般不能上天。而且搭载种子在纯度、净度、发芽率上均要符合国家作物种子质量标准，每份搭载种子的数量，小粒作物一般应在3000粒以上，大粒作物一般应在1000粒以上。搭载资源非常有限，每次一百种左右。第二阶段是诱变。利用卫星和飞船等太空飞行器将植物种子带上太空，利用特有的太空环境条件，如宇宙射线、高真空、弱地磁场等因素对植物的诱变作用产生各种基因变异，再返回地面选育出植物的新种质、新品种。一般来说，种子搭乘卫星上太空转一圈便能“变”出更优良的品质，比如结出更大更甜的果实，开出更美的花朵。第三阶段为下地。种子随着搭载的航天器返回地球后，随即要进行地面选育工作，包括地面种植、观察、突变体筛选、遗传稳定性鉴定等工作。因为种子的变化是分子层面的，想分清哪些是我们需要的，必须要将这些种子全部种下去，繁殖三四代后，才有可能获得性状稳定的优良突变系植物。
就这样，经过一个漫长的过程，每次太空遨游过的种子都要经过连续几年的筛选鉴定，其中的优系再经过考验和审定才能称其为真正的“太空种子”。
种子与国家科技的竞争
坐落在北京郊外的北京通州国际种业科技园区，被誉为我国的“种子硅谷”。园区里，驻扎着众多我国种子行业的龙头企业，这里已经成功培育出了太空香蕉、太空树莓、太空葡萄、太空兰花、太空百合、太空月季等品种。
一直以来，我国都是种子需求大国，然而，我国种业的竞争力却不强，这是摆在我国种业面前的严峻现实。用中国工程院院士袁隆平的话说，关键时刻，一粒小小的种子可以绊倒一个大国。就拿印度为例，美国种业巨头孟山都在2002年将Bt-棉花种子引入印度，从此垄断了印度的棉花种子市场，导致种子的价格上涨了80倍。所以，这是一场迫在眉睫的科技竞赛。
中国是目前世界上三个独立掌握空间飞行器返回式卫星技术的国家之一，在航天育种方面，三个国家各有特色。目前美国航天工程育种工作计划主要涉及在种质创新、药品生产、生物反应器等几个研究领域。俄罗斯的研究重点则是空间植物栽培研究，曾在国际空间站上完成了豌豆的连续世代循环栽培，以及成功种植超矮小麦、白菜和油菜等植物。
我国航天育种开始于1987年，但最早主要是国外的公司使用中国的航天器进行搭载。从搭载辣椒、西红柿种子开始，我国开始了自己的航天育种进程。自1987年以来，在“国家863高科技计划”的推动下，我国先后13次利用返回式卫星和5次飞船及多次高空气球搭载了70多种植物的2000多个品种的种子，涉及到粮、棉、油、蔬菜、花卉、牧草及中药材等多方面。已进行的项目有：小麦、水稻、玉米等粮食作物；大豆、绿豆、黑豆等豆类作物；棉花、烟草、香蕉、莲子等经济作物；油菜、番茄、黄瓜、甜椒、西瓜、甜瓜等蔬菜作物；曼陀罗、兰花、玫瑰等花卉，红豆草、紫花苜蓿等牧草，人参、甘草等中药材。
比如，经卫星搭载处理后获得的博优721亚种间杂交水稻新组合，大面积亩产量达700多公斤，比当地主栽品种增产15%以上；优质、高产的水稻华航1号、芝麻新品种航芝麻1号、食用菌太空金针菇等都受到农业生产者的普遍欢迎。同时，我国利用航天诱变技术创造了一批目前利用传统育种手段较难以获得的罕见品种，如特早熟小麦、特大粒莲子太空莲3号、特大粒红小豆突变系、特长角果双底油菜等，将对作物产量和品质等主要经济性状的遗传改良产生重大影响。
航天育种是个接地气的实实在在的行业，已经有多个地区利用这一技术实现了收益。
经历非凡的“太空种子”安全吗？
经过太空“旅行”的种子会产生变异，那它对人类安全吗？航天育种是不是转基因？这也是让很多人疑惑和担心的问题，有的人把航天育种跟转基因相提并论，认为通过航天诱变搭载育出的新品种存在着安全问题。
科学家表示，虽然目前科学界尚不清楚种子在太空条件下产生诱变的机理，但航天育种是一种安全的育种方式，航天育种不是转基因。转基因是外源基因的导入，而航天育种是自己的基因在变化。即使没有上太空，种子的基因在地球上也会有变化。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。
航天育种是利用宇宙空间诸多特有条件，使作物种子自身染色体发生变异，航天种子没有导入外来基因，因此不会产生不良物质，安全性完全有保证，人们可以放心食用。早在1996年时科研人员曾做过一个严格的实验：把经过我国第17颗返回式卫星搭载的种子，采用专业的伽马谱仪测定，发现它的放射性元素并没有增加。因此食用太空种子培育和加工生产的粮食、蔬菜等不会存在不良反应。