为何神舟飞船,每次都携带种子进入太空?因为可以让中国人吃饱饭

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如果细心的朋友一定关注到,我们的神舟飞船每次前往太空的时候,在报道携带的物资时,在其中都会看到“种子”的身影。

这些被携带到太空中的种子,多种多样,有蔬菜种子,有水稻等粮食种子,还有药材种子、大豆、棉花等与国民生活生生相惜的种子,被带入太空之中。

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曾随神舟3号前往太空的种子


这些种子被带到太空之中,只有一个目的,那就是进行太空育种。

相对于传统的育种方式,把种子带到太空之中,进行培育,有三个很大的好处:果实大,产量高,抗病害。

被带到太空之中的种子,之所以有这些优良的特点,原因是因为,在外太空中,由于失去地球磁场的保护,宇宙射线会直接作用在种子的内部,诱发种子内部基因的变异,也就是俗称的“诱变”。

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太空种子诱变的原理


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太空育种的历史,比载人航天的历史还要早15年,人类首次进入太空,是1961年加加林乘坐东方一号宇宙飞船前往外太空。

而地球上的种子首次进入太空是在1946年,美国就把玉米种子搭载火箭的雏形V2火箭,前往外太空之中,然后在返回大气层的残骸中,成功的回收了在太空转了一圈的玉米种子。

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太空种子培育的南瓜


我国在太空育种方面起步比较晚,直到1987年,才开始把种子送到外太空中进行育种的实验,但是起步较晚,不一定意味着技术就落后,相反,我国在目前为止,我国不仅没有落后,还在太空育种方面积攒了大量的经验。

并且在神舟11号任务期间,不仅进行育种,并且在太空中种出了蔬菜,而且蔬菜的长势喜人,取得了不错的研究成果。

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神舟11号任务期间培育的蔬菜


而积攒的经验和研究成果,除了早期生命科学卫星搭载的种子,还有离不开神舟飞船一次次前往太空中,携带了大量的种子,返回地面后,做出了大量的科学实验。

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太空培育种子发展到现在,出现了一个稍显尴尬的局面,那就是作为最早进行太空种子实验的美国,不太热衷,而作为后起之秀的中国,却还在进行大量的太空育种实验。

是什么原因造成了这种现象呢?

任何事物都有正反两面,在太空种子有着逆天表现的时候,它的缺点,却是同样的明显。

那就是产量低,非常的低,事实上宇宙射线对种子基因进行诱变的时候,整个诱变的过程带有很大的随机性,大部分的植物,都带有根、茎、叶、还有果实,而由于诱变的过程是不可控的。

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在宇宙射线进行诱变的过程中,大约有2/3的种子,由于射线直接作用于基因内部而死掉,也就是说只有大约1/3的种子会在宇宙射线中存活下来。

而在存活下来的种子中,想要达到预期的效果,也是一件概率很小的事情。

例如带上去的西红柿种子中,有些诱变的根变了,有些叶子变大但是果实变小,而人类对于西红柿的期盼,就是其果实,也就是当宇宙射线对西红柿的种子诱变,导致其果实产量加大,并且果实变得更大的时候,才能达到预期的效果。

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可以看出太空育种是一个概率问题,并且成功的概率非常的低,而想要达到预期的效果,势必就要携带更大基数的种子上去,这就涉及到一个成本问题了。

在这其中,由于各国火箭技术不同,运送1公斤货物到太空的成本也不尽相同,大约在几万美元到10万美元之间,对于像草莓一样的种子,带一公斤到太空中,数量可以说非常的庞大,但是带一公斤玉米,和大豆等到太空中,这个数量就变得非常的小了。

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所以对于那些大豆和玉米等大颗粒的种子,只有带足足够的数量才能产生想要的诱变效果,这无疑是一项比较大的成本支出。

美国之所以不太热衷,产量低,并不是主要的原因,主要的原因是科学技术的进步,太空育种有可代替性。

目前,除了太空育种提高产量外,还有杂交技术,以及近几十年发展迅速的基因编译技术,也就是转基因的食品。

植物的种子,即使不经过太空诱变,杂交、基因编译等,其在自然生长过程中,基因也会发生变异,这也是物种能够进化的根本了。

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在这些植物的基因变异中,自然进化的基因变异是最温和的,杂交和太空诱变,是植物受到外因加速了其变异的进程,也属于植物自身发生的变异。

而基因编译技术的出现,是人类操作植物的基因,按照人类的需求,对其内部基因进行编译,也正是基因编译技术的出现,导致美国在太空种子诱变上不那么上心了。

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而我国神舟号飞船,每次前往太空的时候,都携带大量的种子,进行太空诱变,只因为与美国的国情不同。

美国除了上面说到对种子进行基因编译技术外,还有一个重要的原因,那就是美国地广人稀,是世界上最大的粮食出口国

其人均耕地面积是6.96亩,而我国的人均耕地面积仅1.3亩,只有美国的0.2左右。

对美国来说,粮食问题虽然重要,但并不是他们的头等问题,并且还有基因编译技术的存在,就更不放在心上了。

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他们也在太空中进行育种培育,但更多的是想如何在太空中种植出蔬菜,以解决宇航员在外太空中,长期吃不到新鲜的绿色食品的问题。

而我国不同,由于人口众多,抱着负责任的态度,对目前直接作用植物种子底层的基因编译技术,并未像美国那样放开。

所以我们更多的还是在相对安全的地方,靠植物自己进化突变的方向,也就是杂交技术和太空种子诱变技术方面花费很大心思的原因。

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只有杂交技术和太空诱变技术出的成果越多,才能达到高产的目标,让中国人能够放心地吃饱饭。

所以说,这是两种不同的思维或者说国情,导致出现两种不同的研究方向。

并不是太空种子诱变技术落后,导致美国不热衷于研究,而是他们在这方面的需求逐渐减少,而我国科学家们,为了让中国人吃上放心的饱饭,所以太空种子的研究,还在紧密的进行中。

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页面更新:2024-03-05

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