隨著神州12號載人飛船的成功返回以及神州13號的成功升空,我國航天事業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進入了飛速發(fā)展時期,無數(shù)人在為祖國強大歡呼的同時,也有不少人提出了疑問,這航天科技屬于高科技,和普通老百姓的生活有什么關系嗎?今天就來為大家說說航天科技和我們生活最最直接的關系!
01,太空育種
航天科技和我們的生活息息相關,舉個典型的例子:太空育種。就是把種子送到太空去誘變,從而形成新的種子。
這些年,我們發(fā)展很快,所以很多人已經(jīng)不容易關注到糧食問題,甚至浪費問題也頻繁出現(xiàn)。
然而,糧食問題,自始至終都是我們?nèi)祟惖暮诵膯栴}之一。
相信大家都聽過,民以食為天,而食的天呢?答案是種子。
還記得諾蘭的科幻大片《星際穿越》么?人類為什么要去星際穿越呢?答案在于農(nóng)作物遇到了枯萎病導致糧食絕收,而這個腦洞也是當時一群頂級專家在反復比較人類可能的危機后找到的一個重大議題,那就是如果農(nóng)作物出了問題,而人類無法培育出抗枯萎病的品種,那么全人類都將面臨滅頂之災,只能極個別人攜帶著胚胎和種子去其他星球。
事實上,種子作為糧食的第一步,自古以來就是人類至關重要的,如果沒有出現(xiàn)小麥、水稻和粟黍,人類還過著茹毛飲血的石器時代。而如果沒有玉米、土豆的引入,人類是不會有今天這種規(guī)模的人口。
可以說,種子,就是人類賴以生存的基本條件,和氧氣一樣無法離開。
02,種子,并不容易
我們來了解一下育種這個非常龐大的系統(tǒng)工程。
種子,怎么搞?
其實育種本身倒是人類比較擅長的技術,畢竟從農(nóng)業(yè)時代開始我們就是在育種了。甚至可以用兩個字來概括:選育。
產(chǎn)量高的、口味好的、抗逆性強的的留下來進行雜交自交,逐步強化優(yōu)勢。
不過,這背后,是一套復雜的遺傳學問題,比如植物的基因組動輒幾十億堿基對,決定性狀的位點少則幾千個,多則幾萬個,所以我們只能模糊的去進行選育。
因此,在相當長的時間內(nèi),我們培養(yǎng)一個品種,耗時是非常長的。
比如人類歷史上第一次主糧革命是馴化了農(nóng)作物小麥,
這個過程,涉及到了從野生小麥中不斷地篩選和育種,光是某個特性的改良,就耗費很長時間。比如,早期的野小麥在成熟后會發(fā)生麥穗開裂,導致小麥掉落到土壤,降低了人們實際所得,然后到了距今6500多年前,小麥這種麥穗開裂的問題才基本得到解決整個種子的選育過程,經(jīng)歷了4000多年。
而像其他諸如產(chǎn)量、抗倒伏、抗病蟲害甚至本身的淀粉含量等特性的選育,一樣是經(jīng)歷數(shù)千年才能選育出來。
這個過程有多長,我們歷史上最長的王朝時代都沒這么久,很多人終其一生都難看到足夠的種子改良。
直到19世紀,隨著人類對生命本質的理解深入,以及遺傳學的出現(xiàn),我們才逐步意識到,種子選育的背后本質上是基因的問題。于是育種才開始加速。我們也誕生了一系列新的育種方式,典型的就是誘變。
其實誘變道理很簡單,因為基因決定性狀,而本質上是基因變異。過去自然選育,其實依賴的是純天然的自發(fā)變異,這種頻率非常低。而通過各種手段,讓基因變異速度加快,那么就可以讓育種加速。
03,太空為什么可以育種?
太空育種就是這種新型育種的一個典型案例。
太空為什么可以育種?這就是借“天”之力
其實這主要得益于太空這種非常獨特的環(huán)境。太空有著地球無法模擬的環(huán)境。
首先是太空的真空環(huán)境和微重力,這就會對DNA的斷裂和重組產(chǎn)生影響,更容易出現(xiàn)基因組發(fā)生易位,產(chǎn)生新的突變體。
其次,尤為重要的是,太空中的宇宙高能離子輻射和宇宙磁場等,這些經(jīng)過大氣層的削弱,地面很微弱,而在太空卻很充沛,這些高能粒子會導致變異大大增加,引發(fā)基因變異甚至染色體級別的變異,從而極大的豐富了變異種類,而且育種周期也大大縮短,為接下來的育種提供更多的基礎資源。
事實上,太空育種的成效早已經(jīng)得到了證明,比如青椒中就有太空椒,比陸地上培養(yǎng)的體積要大好幾倍,重量更是可以達到1公斤以上。這些新品種不少具有高產(chǎn)、優(yōu)質和抗病力強等特點。
相比于傳統(tǒng)育種,太空育種不僅成效好,而且速度快,往往在太空中數(shù)天,就可以實現(xiàn)大量的突變體,這對比過去的數(shù)十年甚至上百年,真是印證了那句“天上一天,地下一年”啊。
正因為如此,我國的航天計劃里,一直包括著太空育種,據(jù)不完全統(tǒng)計,我國先后進行了30多次返回式衛(wèi)星、神舟飛船、天宮空間實驗室以及其他返回式航天器進行育種,光是植物育種,我國就已經(jīng)培育出了700多個航天育種新品系和新品種,這已經(jīng)成為了當今我國種子領域的另一個重要方向。
隨著我國的航天活動日益增加,太空育種的成果也將更多的和我們見面。當然,大家也不用擔心這些作物的問題。太空育種,本質上只是基因變異的加速,和傳統(tǒng)的育種并沒有本質區(qū)別,也不會引入外源基因,所以可以放心地使用。
所以,航天科技,絕對不是和我們毫不相關的科技,而是切實能夠給我們普通人帶來改變。
就像上面提到的太空育種,如今已經(jīng)成為了我國育種方式的重要組成部分,能夠為我們提供更多的產(chǎn)品。
而未來,隨著我國航天活動常規(guī)化,估計你會看到越來越多聞所未聞的太空育種產(chǎn)品。