水稻、西兰花、茶叶……每隔一段时间，便有一批被遴选的优良种子搭乘着飞船去太空“出趟差”，开启一场航天之旅。历经近30年的发展，如今在我国广袤的大地上，已有超200余种“飞天”种子扎根生长，结出的硕果被送上百姓餐桌。
前不久，中国载人航天工程办公室公布了神舟十六号载人飞船航天育种实验项目清单。自载人航天工程立项实施以来，历次飞行任务中均安排了航天育种实验搭载项目。航天育种是由我国科学家开创的育种新技术，也是现代育种技术和航天工程的交叉融合，不断加速种业创新，让“中国饭碗”端得更牢。
把种子送上太空
(资料图片仅供参考)
浩瀚的星空充满了未知与变数，吸引着无数科研人员为之着迷，尝试去揭开其神秘的“面纱”。
人们为什么要费力将种子送上太空？如同科幻电影中的场景——人类久居太空，可能会发生基因变异、进化，而航天育种也有与之异曲同工之处。
“生物经过千万年的进化，已经适应了地面环境，对比之下，太空环境是非常独特的。一旦进入太空，生物为了适应环境，从生理表现到遗传物质都可能发生显著变化，这种变化也为优良基因的出现奠定了可能性。”华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心（下称航天育种中心）主任郭涛介绍，“飞天”种子是借助特殊、极端的环境，加速种子遗传物质的改变，实现部分基因变异，获得新的性状，返回到陆地上，经过科学家多代筛选培育，最终形成特性稳定的新品种。
仰望星空，是为了更好地脚踏实地。航天育种过程中，最重要的一个环节便是航天搭载材料返回陆地后的鉴定和筛选，这也直接决定了能否选育出优良的新品种。航天育种的一个遗传世代通常具有上万个体或植株，科学家要根据育种目标对每个个体进行鉴定，才有可能获得有价值的新基因。时间长、工作量大、细致度高，这对科技水平与科学家的经验都是一种挑战。
飞天种源“扎根”
“航天育种最难的不是‘上天’，而是‘入地’。以水稻为例，一个品种的选育通常要经过4个遗传世代、约5万至6万个植株的筛选，才能鉴定出新基因，这曾经是一个‘卡脖子’的难题。”郭涛表示。
要突破原有理论，趟出一条新路，做到前无古人，后有来者，为航天育种事业提供可借鉴、可复制的经验，是航天育种中心科研团队的初衷。
团队打破了传统方法，采用只选择一个世代变异的育种思路，首次提出“多代混系连续选择与定向跟踪筛选”方法，实现在多个世代对航天育种群体进行鉴定和定向筛选。同时，利用表型和基因型方法全方位鉴定突变个体，提高了选择效率，避免遗漏和丢失部分突变。此外，诱变群体鉴定出的突变种质可直接培育成新品种，或作为新种质资源间接培育新品种。“三路并行”，航天水稻终于在我国土地上“扎根”。
一项创新成果包含了无数科研人员的心血，航天育种中心为每个创新成果搭建了完善的专利保护网。郭涛介绍，航天育种中心高度重视航天育种技术的专利布局，通过专利信息检索和分析，梳理核心技术的创新要素，围绕航天育种涉及的育种方法、装置等方面在国内外布局了45件相关专利，构建了以核心专利“一种水稻空间诱变后代的育种方法”为支撑的专利池。
“只有不断加强专利布局，强化知识产权保护，才能持续提升自身竞争优势。”郭涛表示。
产业链深度融合
专利与育种是相辅相成的关系。“对于科研单位而言，专利是实现产业化的必备条件，但专利的公开也意味着核心要素的公开，科研工作者很难跟踪专利的侵权情况。”郭涛介绍，与工业技术专利不同的是，育种技术由于关键技术参数的模糊性，更易于被侵权，实现专利转让的难度大。因此，建立“太空农场”系统，构建完备的知识产权布局必不可少。
我国的航天育种从水稻、小麦等粮食起步，通过不断总结育种经验，现如今，牧草、蔬菜、花卉等园艺作物及工业微生物领域的“飞天”种源也得到了迅速发展。目前，利用航天育种技术培育出的新品种已在北京、河北、陕西等多个省市进行示范种植及产业化推广，形成产业链融合发展。
“航天育种新品种的鉴定及推广，要通过多轮的比较与实验，只有产量、品质和抗性均优于对照的新品种才能通过品种审定，最后通过产学研合作的渠道进行产业化推广。”郭涛介绍。以航天育种中心自主培育的水稻航天品种“华航香银针”为例，通过产学研合作，目前已形成“品种—产品—品牌”的产业链。通过专利转化，广东兆华种业有限公司实现了该品种的良种繁育及推广；广东万绿智慧农业科技有限公司通过订单式生产，定点收购该品种稻谷并加工成优等大米产品；广东粮安农业科技发展有限公司借助新零售模式，开展了线上线下“米航员”“万绿湖”航天大米品牌的创建。目前，我国通过航天育种技术所创造的优良育种材料超过了2万份，航天育种品种年种植面积超过了500万亩，创造的经济效益超10亿元。
一颗良种，就是一把丰收的“金钥匙”，一代又一代的科研人员为了保障种业科技自立自强、种源自主可控，每天扎根在田间地头，观察着、记录着、对比着。未来，将有更多优质种子遨游宇宙，带回更加精良的新型品种，让中国饭碗装满中国粮。（叶云彤）
（编辑：刘珊）
