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本篇文章給大家談?wù)勌諌?mèng)幻農(nóng)場(chǎng)，以及夢(mèng)幻農(nóng)場(chǎng)游戲的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。
文章詳情介紹：
太空農(nóng)場(chǎng)：從嫦娥4號(hào)種菜到“太空蔬菜”，太空育種大揭秘
中國(guó)人愛(ài)種菜，宇宙人皆知，連月亮都沒(méi)有“放過(guò)”！嫦娥4號(hào)在月球上種下一顆種子，地球人又騷動(dòng)了，人類(lèi)首次月面育種實(shí)驗(yàn)！不過(guò)壞消息是，太空菜實(shí)驗(yàn)在212.75小時(shí)后，因溫度驟降至零下170攝氏度，種子短暫的生命結(jié)束了。
太空育種，這是個(gè)人的一小口，卻是人類(lèi)的一大口。這片綠葉不是簡(jiǎn)單的一片葉子而已，它的出現(xiàn)暗示著未來(lái)宇航員將有可能大規(guī)模在太空中種菜，有可能在月球或其他星球上建立太空農(nóng)場(chǎng)，是人類(lèi)走向星辰大海的舉足輕重的一步。
一、太空育種概況人類(lèi)對(duì)太空育種的研究起始于上個(gè)世紀(jì)60年代，起初是為了了解地球種子在太空中的變化，但卻沒(méi)想到因緣際會(huì)打開(kāi)了一個(gè)植物變種新局面。目前世界各國(guó)中能做到的太空育種的唯有中國(guó)，美國(guó)和俄羅斯。起初美、俄在太空進(jìn)行空間農(nóng)作物的生長(zhǎng)試驗(yàn)，目標(biāo)是建立“太空農(nóng)場(chǎng)”。一方面研究空間誘變環(huán)境對(duì)植物的安全問(wèn)題，另一方面航天工程育種還可以解決航天員在太空的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)給。
在太空農(nóng)作物育種的研究與生產(chǎn)推廣領(lǐng)域中國(guó)已走在了世界的前列。我國(guó)科學(xué)家自1987年開(kāi)始進(jìn)行太空育種實(shí)驗(yàn)，利用返回式衛(wèi)星和神舟飛船先后進(jìn)行了20多次農(nóng)作物種子等生物材料的空間搭乘試驗(yàn)，共涉及百余種植物的上千多個(gè)品種。我國(guó)于2006年9月成功發(fā)射并回收世界上第一顆育種衛(wèi)星“實(shí)踐八號(hào)”，標(biāo)志著我國(guó)太空育種技術(shù)研究進(jìn)入了新里程。
我國(guó)研究太空育種的目的和美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家不同，主要是把研究方向定位在利用太空環(huán)境資源，開(kāi)辟選育植物優(yōu)良品種的新途徑上，是為了滿足地球上人們的生活和實(shí)驗(yàn)需要。
太空育種，又稱航天育種，是指利用載人飛船或返回式衛(wèi)星將植物種子搭載至太空，利用空間粒子輻射、弱地磁、高真空、高潔凈、大溫差、微重力等地球無(wú)法模擬的太空條件，對(duì)搭載的種子進(jìn)行空間誘變，促使植物種子的遺傳基因發(fā)生突變，使植物產(chǎn)生可以遺傳的獨(dú)特性狀，在地面上通過(guò)培育和篩選，選擇出人們需要的新品種、新材料。實(shí)驗(yàn)證明，宇宙粒子輻射和微重力等綜合空間環(huán)境因素對(duì)種子的遺傳基因具有強(qiáng)烈的誘變作用，因而在過(guò)去的幾十年里一直受到許多研究者的廣泛關(guān)注，太空育種技術(shù)已成為植物育種的新領(lǐng)域和重要手段。其特點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面：
1)太空基因誘變是使其自身內(nèi)的染色體產(chǎn)生缺失、斷裂、易位、重組等基因突變，并沒(méi)有外源性的基因進(jìn)入，其安全性如同在地面的自然變異，只不過(guò)是太空育種技術(shù)加速了植物基因突變的速度和頻率。
2)育種周期短。太空育種加速了培育新品種的進(jìn)程，在地面上通過(guò)雜交育種等手段一般需要8～10年才可以獲得穩(wěn)定遺傳的新品種，太空育種只需要4—5年就可以。
3)太空育種的第四、五代產(chǎn)品穩(wěn)定性高，可選擇培育出高產(chǎn)、抗旱、抗病蟲(chóng)害的品種，在五、六代開(kāi)始即可實(shí)現(xiàn)大面積推廣，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
4)因空間引起誘變的因素多、范圍廣和幅度大，其誘變方向有可能獲得在地面上難以獲得的有益突變，能夠解決在地面上解決不了的難題。
太空育種技術(shù)開(kāi)展32多年來(lái)，在農(nóng)作物新品種培育、優(yōu)良品種選擇等方面取得了相當(dāng)大的成果，部分品種已形成了初具規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，部分區(qū)域也在大力推廣。“經(jīng)過(guò)多年的地面種植篩選已通過(guò)國(guó)家或省級(jí)審定的新品種或新組合70多個(gè)，其中包括水稻、小麥、棉花、油菜、大豆、花生、番茄、青椒、茄子、芝麻和牧草等作物，推廣種植面積3000多萬(wàn)畝，并獲得了一些有可能對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生重要影響的罕見(jiàn)突變材料”。
隨著大面積推廣，太空育種產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)也逐漸的顯現(xiàn)出來(lái)。太空育種的最大優(yōu)點(diǎn)是：能夠在較短的時(shí)間里創(chuàng)造出目前地面育種方法較難獲得的罕見(jiàn)突變基因資源。這就有可能徹底改變多年來(lái)農(nóng)作物育種研究工作長(zhǎng)期徘徊的局面，培育出有突破性的優(yōu)良品種，直接服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；另一方面，太空育種創(chuàng)造的各具特色的優(yōu)異新種質(zhì)、新材料可廣泛應(yīng)用于常規(guī)育種、雜種優(yōu)勢(shì)育種等，以培育更多高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)的新品種，在更大范圍內(nèi)促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展。
太空育種技術(shù)不僅僅體現(xiàn)在農(nóng)作物的生產(chǎn)上，同時(shí)也運(yùn)用在其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈條上，如藥品、生物工程等，將太空育種技術(shù)運(yùn)用到一些藥材種子上，培育成新的品種，這種新品通過(guò)再加工可提高其藥用性能。由此，我們可以想象，太空育種技術(shù)隨著發(fā)展將會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域影響著我們的生活，成為老百姓的日常生活中盤(pán)中美味。
二、太空菜有啥與眾不同“搭載上天只是培育太空種子的第一步，真正繁復(fù)的工作是隨后進(jìn)行的地面培育、篩選和驗(yàn)證。”國(guó)家航天育種工程首席科學(xué)家、中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)研究所航天育種中心主任劉錄祥說(shuō)，搭載回來(lái)的種子至少要經(jīng)過(guò)4代以上的篩選，選出其中有價(jià)值、有推廣前景的雜交種子，然后試種，性能穩(wěn)定后再進(jìn)行區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)示范，試種成功，再拿到品種審定委員會(huì)去審定。品種委員會(huì)還要試種三年，如果三年的表現(xiàn)都超過(guò)對(duì)照品種，才能夠得到“太空種子”審定證書(shū)，進(jìn)而培育出太空蔬菜。
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太空育種所培育的蔬菜在很多方面有自己的優(yōu)勢(shì)，其中一些品種在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值上要高于普通的蔬菜。如太空蔬菜的維生素含量高于普通蔬菜2倍以上，鐵含量提高7.3%、鋅提高21.9%、銅提高26.5%、磷提高21.9%、錳提高13.1%、胡蘿卜素提高5.88%。而各種微量元素的增加往往還表現(xiàn)在口感方面：太空甜椒可直接生吃，味道微甜，清脆爽口；太空紫紅薯生食味甜，水分足，口感猶如優(yōu)質(zhì)水果。
和傳統(tǒng)育種方式相比，太空育種具有變異幅度大、有益變異多、穩(wěn)定性強(qiáng)、育種周期短等特點(diǎn)，能大幅度提高農(nóng)作物產(chǎn)量和抗病性。而太空食品大多具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、性能優(yōu)異等特點(diǎn)，與普通食品相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
不過(guò)，并不是所有上過(guò)太空的植物全都會(huì)變成大個(gè)頭。太空植物的變異是不定向的，通俗地說(shuō)就是變異各種各樣，變異后既有可能長(zhǎng)得更大，也有可能長(zhǎng)得更小。太空植物回到地球后，科學(xué)家們還要對(duì)這些太空植物進(jìn)行觀察、選育，選出好的變異品種進(jìn)行繁育。那些長(zhǎng)得特別大、顏色特別艷麗的植物，都是經(jīng)過(guò)篩選、培育出來(lái)的。同樣，也不是所有的“太空菜”都具有生長(zhǎng)周期短的優(yōu)勢(shì)，“天上一天、地上一年”的傳說(shuō)只是人們的良好希望。
通過(guò)太空育種后植物生長(zhǎng)周期縮短是存在的，但是并不是所有的品種都有這樣的特性。植物長(zhǎng)得快慢其實(shí)和基因突變沒(méi)有太大關(guān)系，而是和日照、溫度有關(guān)。有的植物只要日照、溫度達(dá)到一定條件，就能開(kāi)花結(jié)果成熟，而有的植物則不能。
雖然“太空菜”培育需要真空、失重等多種太空環(huán)境，但從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，太空中的射線輻射是使種子發(fā)生基因變異的主要條件。在這個(gè)談“輻射”色變的年代，很多人都會(huì)想這樣培育出來(lái)的種子安全性如何？
首先人們應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)輻射在食品工業(yè)中的作用。除了太空育種之外，輻射也是地面育種中的一種常用手段。地面核輻射育種技術(shù)也是通過(guò)各種射線(如X射線、中子等)照射農(nóng)作物的種子、植株或某些器官和組織，促使它們產(chǎn)生各種變異，再?gòu)闹羞x擇需要的可遺傳優(yōu)良變異，培育成新的優(yōu)良品種。而輻射在一些食品的殺菌、滅蟲(chóng)方面也有很多應(yīng)用，在日常生活中有很多不適合高溫滅菌的食品就是通過(guò)輻射進(jìn)行殺菌的。而太空環(huán)境中的輻射量比地面育種以及輻射殺菌中的輻射量小得多。“最重要的是，輻射對(duì)于作物的影響僅僅是射線穿透，而作物種子本身，以及被殺菌的食物上并沒(méi)有放射性物質(zhì)殘留。通俗一點(diǎn)說(shuō)，就像陽(yáng)光也是一種射線，它會(huì)讓我們感覺(jué)溫暖，但照射過(guò)陽(yáng)光以后我們自己并不會(huì)散發(fā)陽(yáng)光。輻射也是同樣的道理，輻射對(duì)于作物的影響僅僅是射線穿透，而作物種子本身并沒(méi)有放射性物質(zhì)殘留。何況還要在地面再進(jìn)行幾代培育，所以擔(dān)心太空菜有輻射是非常荒謬的。
太空蔬菜是否等同于轉(zhuǎn)基因蔬菜呢？轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品問(wèn)世以來(lái)，對(duì)其安全性是公眾關(guān)注的焦點(diǎn)之一。蔬菜種子在太空中改變了基因，那么這些變異蔬菜會(huì)不會(huì)對(duì)人體有影響？
太空育種和轉(zhuǎn)基因食品不是同一個(gè)概念。太空育種通過(guò)太空中失重、輻射等特殊環(huán)境改變了植物的基因序列，使植物出現(xiàn)新的性狀。但是這些基因和形狀還是這個(gè)種類(lèi)的作物本身的，其基因遺傳變異是自然的而非人為的，并沒(méi)有引入外來(lái)的基因。而轉(zhuǎn)基因食品是將另外一種生物的基因引入到作物中，從而使作物表現(xiàn)出另一種生物的性狀。這兩者在本質(zhì)上是有根本的區(qū)別的。
太空環(huán)境只是影響了蔬菜的遺傳物質(zhì)，這些改變只會(huì)將蔬菜品種改良得更好。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后得到的果實(shí)無(wú)論是從個(gè)體、口感還是營(yíng)養(yǎng)成分上，都比改良前的品種高出許多。如果要說(shuō)對(duì)人體有什么影響的話，那么應(yīng)該是更適于人們食用。
三、太空育種我們該做什么不過(guò)，我們?cè)谙硎艿教沼N技術(shù)給我們生活帶來(lái)的實(shí)惠的同時(shí)，也應(yīng)就其所面臨的倫理問(wèn)題——太空育種是一項(xiàng)復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)，它涉及到空間技術(shù)、基因工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域，隨著它的進(jìn)一步發(fā)展，將會(huì)涉及到其自身以外諸多倫理問(wèn)題，“應(yīng)該做什么，不應(yīng)做什么”：
1．太空育種技術(shù)要保證人類(lèi)的安全性
首先，太空育種是用宇宙粒子和微重力作用盲目地攻擊種子的DNA，其變異方向具有不確定性，這種不確定性的變異具有遺傳性，既有好的變異，也有壞的變異，這種好與壞的評(píng)定是由誰(shuí)來(lái)作決斷及其憑據(jù)是什么?現(xiàn)在太空作物有的已大面積推廣，科學(xué)家們根據(jù)太空種子的第四、五代性狀穩(wěn)定后，經(jīng)檢驗(yàn)對(duì)人體無(wú)害，開(kāi)始推廣的。但這只是經(jīng)歷了四、五代的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，很難保證大面積推廣后，回歸自然的太空產(chǎn)品和其他物種的自然接觸是否會(huì)再形成基因的突變，從而影響到人體的安全。
其次，科技人員和企業(yè)家們一般選擇個(gè)大、產(chǎn)量高的變異者為優(yōu)良品種，這樣我們就會(huì)吃到每個(gè)1斤多重的青椒，能觀賞到盛開(kāi)6個(gè)月的鮮花。但這些品種由于本身繁殖能力增強(qiáng)，社會(huì)推廣后必然會(huì)大量地掠奪其他生物的自然資源，從而影響到人類(lèi)的生存環(huán)境。這是因?yàn)椋魏螀^(qū)域的生態(tài)平衡都有本區(qū)域的生物特性，每種外來(lái)新物種在新環(huán)境中既會(huì)影響到自身也會(huì)影響到其他生物的生存。
解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵是相關(guān)科學(xué)家和技術(shù)人員首先把地面的材料遺傳背景搞清楚，同時(shí)做好相關(guān)的理論、實(shí)驗(yàn)的辨證工作，這樣有利于最大化地發(fā)揮太空育種技術(shù)的作用。
2、太空育種技術(shù)要符合地面上植物的進(jìn)化規(guī)律
地面上的植物在歷史長(zhǎng)河中進(jìn)化和自然選擇是通過(guò)因外界的刺激引起自身品種的基因突變開(kāi)始的，這種變異我們可稱之為“自然變異”。太空育種是人為通過(guò)太空技術(shù)引起植物種子的基因突變，我們可稱之為“太空變異”。“太空變異”和“自然變異”在基因突變的本質(zhì)上沒(méi)有什么太大的區(qū)別，只是“太空變異”比“自然變異”的頻率高，速度快，加快了生物的變異過(guò)程，但正是這種加速變化才使得未來(lái)有不確定性。
首先，地面上生物群落的發(fā)展變化有其自身的自然規(guī)律。每一品種的進(jìn)化與淘汰既有本身的原因，也有其周?chē)h(huán)境的原因，同時(shí)每一種群的變化也在影響著其他的種群，這樣生物與環(huán)境之間相互作用，使生態(tài)圈從一個(gè)平衡發(fā)展到另一個(gè)平衡。太空育種的大面積推廣容易加速打破現(xiàn)有的生態(tài)平衡，如大規(guī)模的種植抗蟲(chóng)植物則可能意味著減少有益昆蟲(chóng)的種群，從而影響到其他生物種群的繁衍。這些也是科學(xué)家們?cè)谘芯刻沼N經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)需要研究的生態(tài)倫理問(wèn)題。
其次，新品種能否和地面原有物種和諧共生。對(duì)于地球來(lái)講增加一個(gè)新物種和失去一個(gè)物種同樣危險(xiǎn)，甚至?xí)ｋU(xiǎn)，因?yàn)樾率挛飵?lái)的是未知世界。動(dòng)植物界普遍存在著“共生現(xiàn)象”，如豆科植物與根瘤菌的關(guān)系，豆科植物供給根瘤菌碳水化合物，根瘤菌供給植物氮素養(yǎng)料，從而形成互利共生關(guān)系。這樣如用太空育種使大豆進(jìn)行基因突變形成新品種，那么對(duì)與之共生的根瘤菌的生活環(huán)境有多大的沖擊，這些也應(yīng)在科學(xué)家的研究之列。
由于現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)知識(shí)的局限性及大自然的深?yuàn)W，使得科學(xué)技術(shù)在服務(wù)于人類(lèi)的同時(shí)又打破了自然界的平衡，這就要求科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要符合自然規(guī)律，才能對(duì)人類(lèi)發(fā)揮更大的作用。
3、對(duì)于“太空育種”的認(rèn)識(shí)應(yīng)剝除神化，回歸理性世界
現(xiàn)今太空育種技術(shù)不僅用于農(nóng)作物的生產(chǎn)上，也用在植物的衍生品上，如一些藥材通過(guò)太空育種技術(shù)再加工后形成藥品或生物制品或生物材料等，這樣就加入了商業(yè)元素，涉及到一些企業(yè)和個(gè)人的利益。由于利益驅(qū)使，一些產(chǎn)品在宣傳上利用太空的神秘性對(duì)大眾進(jìn)行誤導(dǎo)。
首先，“太空食品”不等同于“綠色食品”。太空是無(wú)污染的，但太空產(chǎn)品種植和培育是在地面上完成的，在種植過(guò)程中也可能會(huì)施肥和噴灑農(nóng)藥，判斷它是否是“綠色食品”的依據(jù)是其培育種植過(guò)程中是否符合“綠色食品”的標(biāo)準(zhǔn)。
其次，太空育種的產(chǎn)品要去神化，有些機(jī)構(gòu)、公司和科技人員，一旦手中掌握了和太空育種有關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品，便開(kāi)始炫耀，甚至將太空的神秘性轉(zhuǎn)移成產(chǎn)品的神秘性，這實(shí)際上不是將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為商品，而是將科學(xué)精神販賣(mài)成商品了。
這就要求我們對(duì)太空育種技術(shù)及其產(chǎn)品要理性地認(rèn)識(shí)，用實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)說(shuō)話，同時(shí)我們也應(yīng)當(dāng)看到，太空育種出的農(nóng)作物雖然種子是在太空變異的，但它卻是在地面上培育和種植的，仍具有地球?qū)傩浴?/strong>
4．太空資源的有限性，決定了太空育種方向的選擇
太空育種技術(shù)是一項(xiàng)有效的快速培育新品種的技術(shù)，但航天資源是有限的、珍貴的，每一次的育種試驗(yàn)都要消耗掉大量費(fèi)用和資源，所以我們?cè)诎l(fā)展這項(xiàng)技術(shù)時(shí)要考慮到優(yōu)先、有利原則。
首先，我們急需其解決的是在地面上短期內(nèi)解決不了的緊急重要的事情，如抗旱、抗沙漠化林木的培植等。太空育種技術(shù)能有效解決這些特異品種培育問(wèn)題，培育和繁殖成“太空樹(shù)”，這樣可改變?nèi)祟?lèi)的生存環(huán)境，緩解和解除人類(lèi)的生存威脅，也使得其遺傳性狀向有益于人類(lèi)生存的方向發(fā)展。
其次，是珍稀品種、瀕臨滅絕品種的培育。這些品種由于受自然環(huán)境和人類(lèi)活動(dòng)的影響，正在逐漸地走向凋亡，它們和人類(lèi)一樣是自然界的一部分，人類(lèi)有責(zé)任和義務(wù)對(duì)這些品種進(jìn)行挽救，以維持地球生物的多樣性。“航天育種的更大優(yōu)勢(shì)則在于其能夠創(chuàng)造出一大批特異的種質(zhì)資源，以緩解或解決我國(guó)農(nóng)作物育種種質(zhì)資源貧乏這一瓶頸問(wèn)題”。
從這種意義上來(lái)看，太空育種倫理不僅要考慮太空育種技術(shù)能否給人們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，能否提高國(guó)力的問(wèn)題，同時(shí)也要考慮其是否符合生態(tài)倫理要求，是否侵占了非太空育種物種的資源；其鏈條產(chǎn)業(yè)是否符合社會(huì)倫理要求，是否有利于解決人類(lèi)現(xiàn)在和將來(lái)面臨的威脅等。