为什么要把种籽带到太空去？

　　搭载实验是利用太空特殊环境条件进行生命科学研究的常用方法。方法是将各类植物种籽作为有效载荷放在航天器内，在太空运行一段时间后回收，同地面的对比样品进行比较研究。由于种籽是放在舱内，所经受的太空环境主要是微重力和穿透舱体的太空高能量辐射。目前，微重力对种籽的影响机制尚不清楚，特别是对在太空飞行时间不长的实验。因此，主要还是研究太空的高能粒子射入种籽所引起的遗传变异效应。这类实验的优点是不需耗费飞行平台的电能，而且在平台上安放的位置无特殊要求，有时还可起到调整飞行器平台动量平衡的配重作用，但是必须具备返回地面的条件。因为太空高能粒子的能量远比现今地面上任何人造加速器所能产生的最高能量要大得多，所以是地面辐照试验所无法比拟的。<p>　　</p><p>　　太空高能粒子射入种籽关键部位引起变异的随机性很大，击中“要害”的机会一般为百分之几；而且应该说高能粒子引起的辐射效应有好也有坏，就好像地面上的放射性辐射既能致癌（引起人体细胞的癌变），也可利用放射性源的辐射来治癌（杀死病变癌细胞）的道理一样。因此引起好的变异的机会约千分之几到百分之几。由于整个地球的生态情况日益恶化，野生植物的品种日益减少，利用如杂交水稻这样的传统方法来改良农作物品种的路子越来越窄，开辟新路对农业的发展是很有意义的。无疑，太空育种确实为农作物品种的改良及新品种培育开辟了一条新的，广阔的途径。虽然概率不太大，只要可返回的飞行器有富余的重量和容积，就可进行大量的、多次重复的试验；而且，各种各样的种子都可带到太空去试验、研究。在搭载舱内可同时放置核乳胶等探测设备对高能辐射进行监测，可更清楚的了解种子在太空运行时所处的辐射环境。</p><p>　　</p><p>　　除植物种籽外，也进行了微生物、虫卵等太空搭载实验，在“神舟”-3号上就曾搭载过9个乌鸡蛋。有的样品比植物种籽搭载更麻烦些。如微生物，需采用密封良好的容器，发射前灌注适量的营养液，在主动段、轨道段和回收段各种环境作用下，都不允许破碎或有任何泄漏造成飞行器平台的污染破坏。</p><p>　　</p><p>　　美国和苏联在太空活动初期就开始进行了各类种籽搭载试验。在我国，中国科学院遗传研究所、植物研究所等单位自1987年我国第九次返回式卫星发射开始利用它进行种籽搭载实验。1987年8月5日和9月9日利用我国发射的两颗返回式卫星进行的首批生命科学搭载实验共含62件实验容器。其中粮食、蔬菜、花卉等各类植物种籽共计32种，植物愈伤组织6种，昆虫2种，菌种7种和病毒1种。在此后发射的返回式卫星上继续进行了类似的、范围更为广泛的搭载实验。上世纪90年代初国际太空年活动期间，还曾利用美国赠送的在太空运行了6年的西红柿种籽，由中科院植物研究所专家牵头组织国内的在校中学生进行与地面对照样品的比对试种。</p><p>　　</p><p>　　自1987年以来的9颗返回式卫星以及4个高空科学气球上，全国有70单位的51类植物、共300多种不同的种籽进行了搭载实验。除1颗卫星未能回收外，都取得了良好的结果。并在地方农业部门的合作下，把筛选出的太空优良样种，在地面进行一定面积的扩种。初步试验结果表明，从中可精选出优质的品种，其果实的大小、营养物质的含量以及抗病虫害等方面均有显著改善。例如四川1999年开始种植的太空蕃茄、青椒等的平均产量增加了10-20%，而且果型增大，品质提高，抗病害和可逆性也强。</p><p>　　</p><p>　　“神舟”飞船的发射则为种籽搭载带来了新的机遇和较好的条件。</p><p>　　</p><p>　　1999年11月20日我国发射的“神舟”一号飞船上搭载了甜瓜、蕃茄、西瓜、豇豆、萝卜、油菜、青椒、玉米、大麦以及药物、烟草等种籽，总计3206g。</p><p>　　</p><p>　　太空育种的初步成效也激励了地方和民营企业投入这一试验研究的积极性。至今，在我国北京、上海、黑龙江、江西、山东、江苏等地都已建有太空种籽繁育基地，进行小面积种植和商品化生产。1999年以来四川、河南等地也积极开展了这方面的试验。如四川南充的航天农业育种中心已试验种植了40多个品种，2000年在内江、阆中等地栽种了黄瓜、西红柿等搭载种籽。</p><p>　　</p><p>　　2001年在“神舟”二号上搭载的南瓜、西红柿、蝴蝶兰、向日葵、欧洲凤尾红、鸡冠花等种籽已在南充播种。</p><p>　　</p><p>　　2002年5月在“神舟”三号上搭载了9种种籽，其中西红柿、鸡冠花则分别在南充农科所潆溪基地和南充顺欣花木公司苗圃试种。四川攀枝花天详生态农业开发公司在“神舟”三号上也搭载了38种作物和中草药种籽。</p><p>　　</p><p>　　利用“神舟”四号的机会又搭载了中药材、粮食、蔬菜、花卉等种籽共五大类15个品种，主要有顺庆韭薹王、南充油菜3号、南充儿菜、三月茄、腊梅、南充半夏、雅安黄连等。洛阳市有关单位则将100粒牡丹花种籽在“神舟”-4号上进行了搭载试验，并计划在今后的“神舟”飞船上再搭载1-15万粒种籽。希望能利用太空的特殊环境条件培育出牡丹花新品种供世人观赏。河南省郑州市的省科院同位素研究所也抓住这一难逢的机会，在“神舟”四号飞船上搭载了2g种籽。包括安提瓜万寿菊、豫同号金盏菊、三色堇、超级芝麻、豫同小麦和球茎茴香6个品种。回收的种籽经精选，其中5种已播种。</p><p>　　</p><p>　　当然，至今所进行的试验和所取得的成果还是初步的。但毕竟有了一个良好的开端。太空育种试验要得到正确、成熟的科学结论，尚有待于科研人员更深入的、长期的实验和分析研究。</p><p>　　</p><p>　　来源：《飞天圆梦》</p><p>　　</p><br />