水稻、西蘭花、茶葉……每隔一段時(shí)間，便有一批被遴選的優(yōu)良種子搭乘著飛船去太空“出趟差”，開啟一場(chǎng)航天之旅。歷經(jīng)近30年的發(fā)展，如今在我國廣袤的大地上，已有超200余種“飛天”種子扎根生長(zhǎng)，結(jié)出的碩果被送上百姓餐桌。

前不久，中國載人航天工程辦公室公布了神舟十六號(hào)載人飛船航天育種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目清單。自載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施以來，歷次飛行任務(wù)中均安排了航天育種實(shí)驗(yàn)搭載項(xiàng)目。航天育種是由我國科學(xué)家開創(chuàng)的育種新技術(shù)，也是現(xiàn)代育種技術(shù)和航天工程的交叉融合，不斷加速種業(yè)創(chuàng)新，讓“中國飯碗”端得更牢。

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把種子送上太空

浩瀚的星空充滿了未知與變數(shù)，吸引著無數(shù)科研人員為之著迷，嘗試去揭開其神秘的“面紗”。

人們?yōu)槭裁匆M(fèi)力將種子送上太空？如同科幻電影中的場(chǎng)景——人類久居太空，可能會(huì)發(fā)生基因變異、進(jìn)化，而航天育種也有與之異曲同工之處。

“生物經(jīng)過千萬年的進(jìn)化，已經(jīng)適應(yīng)了地面環(huán)境，對(duì)比之下，太空環(huán)境是非常獨(dú)特的。一旦進(jìn)入太空，生物為了適應(yīng)環(huán)境，從生理表現(xiàn)到遺傳物質(zhì)都可能發(fā)生顯著變化，這種變化也為優(yōu)良基因的出現(xiàn)奠定了可能性?！比A南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心（下稱航天育種中心）主任郭濤介紹，“飛天”種子是借助特殊、極端的環(huán)境，加速種子遺傳物質(zhì)的改變，實(shí)現(xiàn)部分基因變異，獲得新的性狀，返回到陸地上，經(jīng)過科學(xué)家多代篩選培育，最終形成特性穩(wěn)定的新品種。

仰望星空，是為了更好地腳踏實(shí)地。航天育種過程中，最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)便是航天搭載材料返回陸地后的鑒定和篩選，這也直接決定了能否選育出優(yōu)良的新品種。航天育種的一個(gè)遺傳世代通常具有上萬個(gè)體或植株，科學(xué)家要根據(jù)育種目標(biāo)對(duì)每個(gè)個(gè)體進(jìn)行鑒定，才有可能獲得有價(jià)值的新基因。時(shí)間長(zhǎng)、工作量大、細(xì)致度高，這對(duì)科技水平與科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)都是一種挑戰(zhàn)。

飛天種源“扎根”

“航天育種最難的不是‘上天’，而是‘入地’。以水稻為例，一個(gè)品種的選育通常要經(jīng)過4個(gè)遺傳世代、約5萬至6萬個(gè)植株的篩選，才能鑒定出新基因，這曾經(jīng)是一個(gè)‘卡脖子’的難題?！惫鶟硎?。

要突破原有理論，趟出一條新路，做到前無古人，后有來者，為航天育種事業(yè)提供可借鑒、可復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)，是航天育種中心科研團(tuán)隊(duì)的初衷。

團(tuán)隊(duì)打破了傳統(tǒng)方法，采用只選擇一個(gè)世代變異的育種思路，首次提出“多代混系連續(xù)選擇與定向跟蹤篩選”方法，實(shí)現(xiàn)在多個(gè)世代對(duì)航天育種群體進(jìn)行鑒定和定向篩選。同時(shí)，利用表型和基因型方法全方位鑒定突變個(gè)體，提高了選擇效率，避免遺漏和丟失部分突變。此外，誘變?nèi)后w鑒定出的突變種質(zhì)可直接培育成新品種，或作為新種質(zhì)資源間接培育新品種?！叭凡⑿小保教焖窘K于在我國土地上“扎根”。

一項(xiàng)創(chuàng)新成果包含了無數(shù)科研人員的心血，航天育種中心為每個(gè)創(chuàng)新成果搭建了完善的專利保護(hù)網(wǎng)。郭濤介紹，航天育種中心高度重視航天育種技術(shù)的專利布局，通過專利信息檢索和分析，梳理核心技術(shù)的創(chuàng)新要素，圍繞航天育種涉及的育種方法、裝置等方面在國內(nèi)外布局了45件相關(guān)專利，構(gòu)建了以核心專利“一種水稻空間誘變后代的育種方法”為支撐的專利池。

“只有不斷加強(qiáng)專利布局，強(qiáng)化知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，才能持續(xù)提升自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！惫鶟硎尽?/p>

產(chǎn)業(yè)鏈深度融合

專利與育種是相輔相成的關(guān)系?！皩?duì)于科研單位而言，專利是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的必備條件，但專利的公開也意味著核心要素的公開，科研工作者很難跟蹤專利的侵權(quán)情況?！惫鶟榻B，與工業(yè)技術(shù)專利不同的是，育種技術(shù)由于關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的模糊性，更易于被侵權(quán)，實(shí)現(xiàn)專利轉(zhuǎn)讓的難度大。因此，建立“太空農(nóng)場(chǎng)”系統(tǒng)，構(gòu)建完備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局必不可少。

我國的航天育種從水稻、小麥等糧食起步，通過不斷總結(jié)育種經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)如今，牧草、蔬菜、花卉等園藝作物及工業(yè)微生物領(lǐng)域的“飛天”種源也得到了迅速發(fā)展。目前，利用航天育種技術(shù)培育出的新品種已在北京、河北、陜西等多個(gè)省市進(jìn)行示范種植及產(chǎn)業(yè)化推廣，形成產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展。

“航天育種新品種的鑒定及推廣，要通過多輪的比較與實(shí)驗(yàn)，只有產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性均優(yōu)于對(duì)照的新品種才能通過品種審定，最后通過產(chǎn)學(xué)研合作的渠道進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣?！惫鶟榻B。以航天育種中心自主培育的水稻航天品種“華航香銀針”為例，通過產(chǎn)學(xué)研合作，目前已形成“品種—產(chǎn)品—品牌”的產(chǎn)業(yè)鏈。通過專利轉(zhuǎn)化，廣東兆華種業(yè)有限公司實(shí)現(xiàn)了該品種的良種繁育及推廣；廣東萬綠智慧農(nóng)業(yè)科技有限公司通過訂單式生產(chǎn)，定點(diǎn)收購該品種稻谷并加工成優(yōu)等大米產(chǎn)品；廣東糧安農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司借助新零售模式，開展了線上線下“米航員”“萬綠湖”航天大米品牌的創(chuàng)建。目前，我國通過航天育種技術(shù)所創(chuàng)造的優(yōu)良育種材料超過了2萬份，航天育種品種年種植面積超過了500萬畝，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益超10億元。

一顆良種，就是一把豐收的“金鑰匙”，一代又一代的科研人員為了保障種業(yè)科技自立自強(qiáng)、種源自主可控，每天扎根在田間地頭，觀察著、記錄著、對(duì)比著。未來，將有更多優(yōu)質(zhì)種子遨游宇宙，帶回更加精良的新型品種，讓中國飯碗裝滿中國糧。（葉云彤）

（編輯：劉珊）

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