基因|为何神舟每次携带种子进入太空,而美国不太热衷?因为想吃饱饭!


基因|为何神舟每次携带种子进入太空,而美国不太热衷?因为想吃饱饭!
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基因|为何神舟每次携带种子进入太空,而美国不太热衷?因为想吃饱饭!
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01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 。
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” 。
太空种子诱变的原理
02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 。
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 。
【基因|为何神舟每次携带种子进入太空,而美国不太热衷?因为想吃饱饭!】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 。
03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 。
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 。
04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 。
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 。