2021年6月17日攜帶三名宇航員的神舟十二號載人航天飛船成功升空，開啟為期三個月的太空旅程。值得注意的是這次載人航天飛船中攜帶了29.9克的南靖蘭花種子。

湯洪波（左一）、聶海勝（中）、劉伯明（左三）

這次載人航天攜帶植物種子并不是第一次，以往中國航天也曾把植物種子帶上太空，而最早的一次嘗試可追溯到1987年，最初只是想了解種子在太空環(huán)境下會發(fā)生什么變化。后來隨著對外太空不斷地探索，對宇宙環(huán)境認識的逐漸深入，太空育種成為中國航天一個重要的研究課題。

本次載人航天攜帶的蘭花種子

太空育種，顧名思義就是用宇宙飛船搭載進行測試的植物種子進入太空，參與測試種子必須選擇成熟率高的良種，之后讓太空特殊的、地球沒有的環(huán)境（真空、宇宙高能粒子輻射、等）來誘導(dǎo)種子發(fā)生良性的基因突變。

待宇宙飛船返回地球后再對攜帶的種子進行篩選工作，選擇優(yōu)良的種子進行培育工作。而種子的培育過程十分嚴苛，要讓它在中國的大多數(shù)地區(qū)都能存活且產(chǎn)出率高。待植物成型三代后再選擇優(yōu)良的品種進行推廣。

太空育種是一種安全、無公害的新型作物培養(yǎng)方式，利用宇宙環(huán)境來誘導(dǎo)種子發(fā)生良性的基因突變，這樣可以大大縮短培育良種所需要的時間以及經(jīng)濟成本。以往的人工誘導(dǎo)變異或者是植物自身的良性變異過程緩慢，所需時間極長，且變異方向多是不可控的。

太空誘導(dǎo)變異不僅時間短、效率高，而且可以保證誘變后的作物產(chǎn)量大。

太空育種南瓜

更為關(guān)鍵的是和人工誘導(dǎo)變異以及植物自身的變異的原理一樣，太空誘導(dǎo)變異也是通過環(huán)境的變化來讓種子的DNA發(fā)生錯位、重復(fù)、倒置、缺失等變化。而太空誘變是人為改變種子所處的環(huán)境，通過環(huán)境的特殊情況讓植物在地球上需要幾百年乃至上千年的變異大大縮短。

以日常生活中常吃的玉米為例，玉米從最早又干又小，難以下咽的粗糙作物發(fā)展到今天品種繁多，甜美可口的日常食物經(jīng)歷了數(shù)千年的演化以及無數(shù)代人的人工誘導(dǎo)變異，而太空育種可以大大縮短這一過程。

太空育種的紅小豆種子與普通紅小豆種子的對比

除了出現(xiàn)良性變異的時間極短外，太空育種還有許多人工育種作物所不具備的優(yōu)點：

1、太空水稻植株比普通水稻高、分裂繁殖的能力比普通水稻強、太空水稻的穗型更大、籽粒更飽滿、成熟期也更短。太空水稻比普通水稻多產(chǎn)出兩成，單季畝產(chǎn)400—600公斤，最高達750公斤，對于聯(lián)合國糧食署來說支援飽受饑荒折磨的不發(fā)達地區(qū)的饑民十分關(guān)鍵。營養(yǎng)價值方面太空水稻蛋白質(zhì)含量比普通水稻最高增加兩成，氨基酸總含量比普通水稻高五成。

嫦娥五號搭載種子

2、太空青椒枝粗葉壯，果肉厚實。經(jīng)中科院遺傳研究所檢測分析，太空青椒所含維生素C比普通青椒高20%，維生素C對人類來說是一種特別重要的營養(yǎng)物質(zhì)，對于急需補充維生素C的貧民來說十分關(guān)鍵。病情指數(shù)減輕55%，對于因病蟲害影響而作物嚴重減產(chǎn)的地區(qū)來說，太空青椒十分重要。

太空青椒

3、“太空櫻桃番茄”（圣女果），含糖量高達13%，與柑桔含糖量差不多相同，相比普通的番茄口感更好。

太空櫻桃番茄

4、太空西瓜的顯著特點是含糖量達13%以上，成熟周期比普通西瓜短。西瓜果肉纖維少，個頭大，吃起來口感比普通西瓜好許多，也比普通西瓜甜。

5、太空玉米一稈能結(jié)出6-7個果實，一個玉米果實上有5種顏色，而且味道也比普通玉米好，又糯又甜。

太空育種番茄

由此可見，太空育種作物具有普通地球作物所不具有的優(yōu)點，那這些具體有什么作用呢？

太空育種不僅能豐富人類日常餐桌上的選擇，為人類提供更安全、更健康同時也更美味的食物。在緩解世界性糧食危機也有重要作用。

根據(jù)世界糧食署的調(diào)查報告

2020年55個國家/地區(qū)內(nèi)至少有1.55億人陷入“危機”級別或更為嚴重的突發(fā)糧食危機，比上一年增加了約2000萬人。

糧食危機的爆發(fā)首先是由自然災(zāi)害導(dǎo)致的世界性糧食大減產(chǎn)造成的。其次與地區(qū)政治局勢的動蕩密不可分，地區(qū)沖突以及戰(zhàn)亂讓老百姓無法正常地進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。更為重要的是世界性糧食大減產(chǎn)也和2020年年初肆虐的新冠肺炎疫情密不可分，不少不發(fā)達的地區(qū)由于從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人患上新冠而無法正常開展農(nóng)業(yè)活動。

2020年至今的世界性糧食危機告誡我們，解決糧食作物的產(chǎn)量問題才能從根本上遏制糧食危機的繼續(xù)出現(xiàn)。因為糧食問題已經(jīng)成為了嚴重威脅人類生存的重要問題了。太空育種作物產(chǎn)量高、抗毒害能力強這兩個優(yōu)點在解決糧食危機時能提供很大的幫助。

世界性糧食危機的成因

不僅太空育種計劃可以極大程度地遏制世界性糧食危機的發(fā)生，太空育種計劃同時也可以幫助中國走出糧食困境。

中國目前也面臨著糧食安全問題的威脅，只不過程度沒有其他不發(fā)達地區(qū)嚴重。

（一）中國2020年糧食生產(chǎn)情況

根據(jù)國家統(tǒng)計局的報告，截至到2020年12月10日，對全國31個省（區(qū)、市）的抽樣調(diào)查和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營單位的全面統(tǒng)計，2020年全國糧食播種面積、單位面積產(chǎn)量、總產(chǎn)如圖：

和2019年全國糧食生產(chǎn)情況比較：

全國糧食播種面積比2019年增加704千公頃，增長0.6%。其中谷物播種面積比2019年增加117千公頃，增長0.1%。全國糧食總產(chǎn)量比2019年增加565萬噸，增長0.9%。其中谷物產(chǎn)量比2019年增加3噸，增長0.5%。

從紙面數(shù)據(jù)上看中國的糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升。但實際上中國的糧食危機仍然存在，因為中國目前的糧食作物部分仍依賴進口。

（二）中國2020年糧食作物進口情況

據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，中國在豆類和玉米等動物性飼料用途占比高的糧食上仍需大量進口。

由上圖可知，2020年1-6月中國玉米進口總量為465.63萬噸，比2019年同期增長17.6%，進口量將大幅超過去年水平。此外，1-6月中國大豆累計進口總量為4504萬噸，同比增長17.69%。據(jù)數(shù)據(jù)，預(yù)計2020年中國將進口大豆9650萬噸，占國內(nèi)消費量的90.4%。

目前中國大豆大量依賴進口，大豆多用于制造牲畜的飼料，且需求量大大超過了其他糧食作物的需求。

面對世界性饑荒的問題，許多出口大豆的國家（比如巴西）也會減少大豆的出口而多種糧食來爭取平穩(wěn)渡過糧食危機。按慣例，世界性饑荒一般很難短時間結(jié)束。對于大豆嚴重依賴進口這一問題，中國必須想辦法通過太空育種等方法提高自產(chǎn)大豆的產(chǎn)量。