把种子送上太空！航天育种端牢“中国饭碗”

水稻、西兰花、茶叶……每隔一段时间，一批优良种子会搭乘飞船进入太空，开启航天之旅。经过近30年的发展，我国已有超200余种“飞天”种子在广袤大地上扎根生长，其结出的果实被送上百姓餐桌。

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，历次飞行任务中都安排了航天育种实验搭载项目。航天育种是我国科学家开创的新技术，是现代育种技术和航天工程的交叉融合，它不断加速种业创新，使“中国饭碗”端得更牢。

种子的太空之旅

浩瀚星空充满未知与变数，吸引着众多科研人员去探索其神秘之处。

为何要将种子送上太空呢？这就如同科幻电影中人类久居太空可能会发生基因变异、进化一样，航天育种也有相似之处。华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心主任郭涛介绍，生物经过千万年进化已适应地面环境，而太空环境独特，种子进入太空后，为适应环境，从生理表现到遗传物质都可能发生显著变化，这为优良基因的出现创造了可能。“飞天”种子借助特殊、极端环境，加速种子遗传物质改变，实现部分基因变异，获得新性状，返回陆地后，经科学家多代筛选培育，最终形成特性稳定的新品种。

然而，航天育种过程中，最重要的环节是航天搭载材料返回陆地后的鉴定和筛选，这直接决定能否选育出优良新品种。航天育种的一个遗传世代通常有上万个体或植株，科学家需根据育种目标对每个个体进行鉴定，才可能获得有价值的新基因。这一过程时间长、工作量大、细致度高，对科技水平和科学家经验都是挑战。

飞天种源的“落地生根”

“航天育种的难点不是‘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，这曾是个‘卡脖子’难题。”郭涛说。

为突破原有理论，为航天育种事业提供可借鉴、可复制的经验，航天育种中心科研团队打破传统方法，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。通过这些方法，航天水稻在我国土地上“扎根”。

一项创新成果凝聚着无数科研人员的心血，航天育种中心为每个创新成果构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。郭涛表示：“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。”

产业链的深度融合

专利与育种相辅相成。郭涛介绍，对于科研单位来说，专利是实现产业化的必备条件，但专利公开意味着核心要素的公开，科研工作者难以跟踪专利的侵权情况。与工业技术专利不同，育种技术因关键技术参数的模糊性，更易被侵权，实现专利转让的难度较大。因此，建立“太空农场”系统，构建完备的知识产权布局十分必要。

我国的航天育种从水稻、小麦等粮食作物起步，通过不断总结育种经验，如今，牧草、蔬菜、花卉等园艺作物及工业微生物领域的“飞天”种源也迅速发展。目前，利用航天育种技术培育出的新品种已在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，需通过多轮比较与实验，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，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创造的优良育种材料超过2万份，航天育种品种年种植面积超过500万亩，创造的经济效益超10亿元。

一颗良种是一把丰收的“金钥匙”，一代又一代科研人员为保障种业科技自立自强、种源自主可控，扎根田间地头，观察、记录、对比。未来，将有更多优质种子进入宇宙，带回更精良的新型品种，让中国饭碗装满中国粮。