质疑“航天育种”

佟屏亚 原创 | 2012-10-09 09:30 | 投票
  

  随着神州9号载人飞船太空遨游归来,“航天育种”再次成为媒体宣传的热点,这让我不得不追踪觅迹,查一查航天育种的来龙去脉。

  一、何谓“航天育种”


  据航天育种工程首席专家解释:航天育种又叫航天诱变育种,是利用太空特殊环境因素,诱发农作物的遗传性发生变异,即利用空间环境的宇宙粒子、微重力、弱地磁、高真空等综合因素,诱导农作物种子发生基因突变,返回地面后再从中筛选出新材料。这是农业生物技术育种的一种新方法。

  用通俗地话讲,航天育种就是把农作物种子送上太空,经过太空辐射后检验种子发生的变异,从中筛选出符合目标的变异个体再进行培育。

  有学者把“航天育种”命名经历分为三个时期。第一为观察期(1987~1995年)。1987年8月5日,中国发射第九颗返回式科学实验卫星,开启中国农作物种子首次太空之旅。第二为立项期(1996~2005年)。1999年11月,中国载人航天工程神舟1号搭载了玉米、大麦、青椒、西瓜等农作物种子各10克,此外还有甘草、板蓝根等中药材种子。2002年有关部门正式为“航天育种”命名立项。第三为发展期(2006年至今)。2006年9月9日,中国发射实践8号农业卫星,搭载农作物品种2000多个,包括谷物、棉花、蔬菜、果类等各类农作物种子共215公斤。2012年6月,神舟9号飞船再次搭载农作物种子进入太空。[1]

  有报道说:1987年第九颗返回式科学实验卫星搭载首批农作物种子,目的是观察空间环境对植物可能发生的影响。科研人员发现,极个别上过天的种子发生了变异。1996年,中国科学院王淦昌院士等七位科学家联名给中央写信,建议把航天育种列入国家科研计划,发射一颗农业卫星。同年,农业部正式将“作物空间诱变育种”列为“九五”研究课题,利用航天工具开展农作物育种研究。

  2002年,科学技术部将农作物“航天育种”正式列入国家“十五”863计划。2006年9月9日发射一颗名为实践8号的航天育种卫星,搭载了农作物、微生物、动物等。这是迄今世界上唯一专用于农作物航天育种的卫星。花了6个亿!

  国家“十一五”计划期间,科学技术部“863”计划投入航天育种经费900万元;2006年科学技术支撑计划启动“航天工程”专项,航天育种再获经费800万元。中国农业科学院,中国热带农业科学院、华南农业大学、山东省农业科学院等陆续成立国家航天育种研究中心。

  从1987年至今,有关部门先后完成了23次返回式卫星和9次神舟飞船搭载的农作物种子。《人民日报》报道:伴随着航天事业的发展,航天育种研究日益成熟,一大批高产优质新品种脱颖而出。特别是“十一五”以来,利用航天育种技术在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等作物培育出进入省级以上区域试验的优异品系200多个,其中大约有100多个农作物品种通过国家或省级品种审定。[2]

  二、命名标新立异

  “航天育种”专家介绍,将农作物种子或试管种苗送到太空,利用太空特殊的、地面无法模拟的环境培育农作物新品种。“与传统育种手段相比,航天育种引发种子基因变异的频率相对较高,传统的育种方法一般需要8至10年,而航天育种有可能将时间缩短一半。不仅如此,航天育种导致种子基因变异的幅度更大,类型更丰富,尤其是对人类有益的变异更多。这些可能是传统育种技术无法实现的。”

  专家特别指出:在地面上虽然可以通过高能加速器模拟空间射线环境,却难以模拟太空综合环境,因为太空环境中除有辐射,还有微重力,弱地磁场等多种因素共同存在,其中最主要的失重是模拟不了的,种子发生突变的是太空各种因素的综合作用。“用传统的γ射线处理种子,一般能够获得3‰~5‰的有益突变频率,也即1000颗被处理的种子虽然都会发生突变,但其中只有3到5颗发生对农业生产有益的变异;而航天育种获得的变异可能达到3%~5%。”也就是说航天育种的有益突变频率是地面育种的10倍。

  专家豪迈地宣称:“航天育种技术大大丰富了农作物遗传变异的基因资源,推动了我国农作物育种技术进步,为发展我国现代农业、现代种业做出积极贡献。在不久的将来,我们可以在空间站建造一座会飞的农场!”[3]

  但“航天育种”专家承认,农作物种子被载入飞船,只是“太空升级”第一步,返回地面后经种植、观察、筛选,至少要经过三四代稳定后,才能确定是否具有继续培育的价值。还必须结合其他常规育种技术进一步的选育。把传统育种技术、现代分子生物技术、太空诱变技术三者结合起来,才能显示“航天育种”的成果。

  中国科学界独创的“航天育种”新概念,成为世界上唯一实施太空育种的国家。迄今为止,国外尚无有关利用航天诱变进行农作物育种的报道。美国、前苏联都曾经做过这方面的实验,今天都已停止。中国是较长时期搭载各类农作物种子进入太空,还发射了一颗专门用于航天育种的农业卫星。

  《北京论语》有一则评论说:专家都是在某一科研领域的权威人士,说出的话一般都很有份量。但在品味专家意见本身的合理性外,还要看看屁股坐在什么座位上。屁股决定脑袋。用这个标准检视航天育种专家的言论,不难发现,有的是的首席专家,有的是岗位专家,他们主持项目,掌控经费,很多意见带有鲜明的导向性和功利性。

  三、敦促返璞归真

  20世纪50年代中国农业科学院成立原子能利用研究所,开展农作物辐射育种研究,当时称为核农学(新世纪并入作物科学研究所)。采用辐射技术处理农作物种子以引起变异,称为辐射育种也称诱变育种。

  “航天育种”被命名在科技界引发争议。2001年3月,香港浸会大学生物系教授张建华在《南方周末》撰文“我对太空育种的质疑”说,按照辐射是破坏基因的原理,太空育种应该得到大量的“变坏”的变异,“变好”的变异应是极少的。种子在吸水萌动前处于休眠状态,无法感受失重,因此由太空失重引起变异也站不住脚。这就彰显“航天育种”虚夸浮躁,急功近利,过分地商业性炒作。但科学评论寥寥,科研人员“各扫门前雪”,没有人愿意多管“闲事”。

  把农作物种子送上太空进行观察,不要“神话”也不必“妖化”。农业专家指出,被送上太空的农作物种子就被命名“航天育种”,这是一个认识误区,也可能是故意为之。返璞归真,实话实说:第一,辐射育种仅仅是农作物诱变育种的一种手段,在农业育种实践中已经运用了50多年,没有必要标新立异再命名为“航天育种”,更谈不上是先进的“育种体系”。第二,科研单位在实验室用放射性物质进行一次诱变处理,种子群体应该在3万~5万甚至更多,才有可能筛选出有意义的突变个体,而航天育种仅有几克几十克种子,变异几率更很小。有专家指出种子变异率仅0.05%~0.5%。不管是自发的还是诱发的,都是随机的、没有方向性,按照辐射可能破坏DNA的原理,绝大部分突变都是有害或无用的。第三,并不是所有的农作物种子都能上天。一般搭载上天的应该是常规的纯系种子,它们有稳定的遗传性状;杂交种子因为它的遗传性状还不稳定,进入太空后其体积、颜色均有可能发生改变,原因就很难解释了。第四,航天育种本质是违背自然发生规律的,因为小小的种子从来都不会自己飞出大气层、进入外太空去。因此航天育种和化学诱变一样,都是借助人工外来因素进行的,和自然变异肯定存在差异。返回地面的种子还需要经过4~5年的鉴定、区试直至最后审定,其地面育种程序和普通种子育种程序没有什么区别。既然在地面就可以用辐射技术让种子发生突变,没有必要一而再、再而三地送上太空。须知,航天资源成本是昂贵的,探索观察一次就可以了,投资立项休矣!

  “航天育种”和“太空种子”概念被过分地商业化炒作,成为科研和企业标新立异、巧立名目的“摇钱树”。今天科研院所的科研人员跑项目有句典型语言:“有奶便是娘!”甚至“苍蝇也是肉!”也有人是揣着明白装糊涂,只要立项,给钱,什么课题都愿意承担,什么概念都乐意炒作。总得找个写论文、评级、升职的梯子吧。在功利和金钱的驱动下,随着时间的推移,现实变成了历史,历史变成了传说,传说变成了神话,这几乎是一种定律,但科学研究及科学家首先还是要尊重历史和事实。

  “航天育种”概念扭曲,没有理论价值也缺乏实践意义。“航天育种”返璞归真,炒作“太空种子”亦将随之自生自灭。继续发展下去,浪费国家资源,混淆科学概念,扰乱种子市场。

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