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水产“飞天”

2020-02-07 09:02

    
26日早晨,鼓浪屿轮渡广场举行了一个简朴但却热烈的仪式。福建省水产研究所的科学家们,将一年多前搭载我国第22颗返回式科学与技术试验卫星、在太空遨游18天的两颗“市树”凤凰木的种子,送回它们的“娘家”——鼓浪屿。大家都希望,这两颗种子能繁衍出更多的后代,在鼓浪屿上生长成一片“太空林”。
一时间,社会各界的目光聚焦到省水产研究所。两年来,他们一直在从事着太空水产育种的科学研究,并已通过我国的返回式科学技术试验卫星,成功地将包括对虾、贝类、藻类、卤虫等水产品种送到外太空进行培育。而将“市树”凤凰木的种子送上太空,则是省水产研究所为了感谢厦门市长期的支持,送给厦门人民的一份特殊的礼物。
在科学家的努力下,产自厦门的多个水产动植物品种成功“飞天”,爱吃海鲜的厦门人将来就能吃上“太空紫菜”、“太空虾”、“太空鱼”等高产而又美味的“太空水产”了。
厦门水产遨游太空18天
太空育种并不是一个新鲜事物,20世纪60年代起,到目前,美国、俄罗斯(包括前苏联)和中国等国家都成功地进行了卫星搭载太空育种,我国的太空育种试验是从1987年开始的,到今年已有20年了。
但是,到目前为止,我国实施太空育种的生物品种基本上局限于陆生植物,在水产方面仍是一片空白。在国际上,也鲜见有这方面试验的记录。
成立于1957年的福建省水产研究所坐落在厦门东渡的海山路,凭借近50年科学研究的积累,这里的科学家们决心在国内开创这个先河,为我国水产太空育种打响第一炮。满怀信心的科学家们,给这个实验起了一个充满希望的名字——“鲤鱼跃龙门”。
2005年8月2日,产自厦门的多个水产动植物品种成功地搭载我国第21颗返回式科学与技术试验卫星,在太空遨游了18天后,于8月29日返回地面,就在当天,我国第22颗返回式科学与技术试验卫星就紧接着升空了,这里面也搭载了来自厦门的水产动植物,它们同样在太空上遨游了18天,这一次,陪着水产动植物上天的还有厦门市树凤凰木、福州市树榕树的种子。
一年之后,2006年9月9日,我国首颗专门为航天育种研制的返回式科学技术试验卫星——“实践八号”育种卫星发射升空,厦门的水产第三次在卫星中占据了一个“客席”。9月24日,这颗卫星成功返回地面。
在短短一年多的时间里,福建省水产研究所连续三次进行太空水产育种实验,数十个水产品种搭载升空,可谓是不鸣则已,一鸣惊人,让全国甚至世界都为之瞩目。
攻克水产育种三大难关
看完上文,您可能会产生这样的疑问,我国的太空育种已经开展了20年了,为什么水产领域到2005年才第一次实验成功呢?
的确如此,1987年以来,我国进行的十多次太空搭载育种中,相继进入太空的农作物有50个大类、400多个品种,主要有青椒、番茄、黄瓜、丝瓜、胡萝卜、莴苣等蔬菜种子,还包括水稻、小麦、高粱等粮食作物和花卉草木等种子,在水产方面却一直处于空白。
省水产研究所的专家说,水产太空育种的难度比陆地植物要高得多,其最大的难点在于水产太空育种对象的存活。陆地植物种子可以在没有水、氧气和饵料的环境下保存,但水产生物却离不开这三个要素,要在一个密封的环境中实现生态循环是相当困难的。
针对这些技术难题,省水产研究所研究出三项保活技术,为实验的成功奠定了基础:一是生态配置法,主要通过生物配置技术,建立水中氧循环链、食物链来调节育种对象生存环境;二是环境创建法,根据育种对象的存活条件,通过物理或化学的方法,创建存活实验环境;三是长时间休眠法,采用物理或化学的方法使水产生物的种或生命体处于休眠状态,降低生命活动和消耗,从而降低对环境要求,有利于水产生物长时间航天旅行。
从“小瓶子”到“金鱼缸”
郭明忠副研究员说,目前,在市政府及相关部门的大力支持下,省水产研究所去年已经在市科技局立项,开始了航天搭载型水产生物太空育种舱的研制。这种太空育种舱在国内又创造了一个“第一”。
郭明忠说,此前的三次试验,受到卫星空间的限制,上天的水产品数量很少,而且都是种苗,它们的生存环境也是模拟的、脆弱的。有了育种舱就不一样了,这里有一个完全的水生生态环境,面积更是大了许多倍,可以将大量水生动植物、包括成体都带到太空,它们生存、存活、接受变异等几率就大很多,育种成功率也大很多。打一个比方,过去太空育种的容器只是一个小瓶子,今后就是一个金鱼缸了。
郭明忠透露,省水产研究所还将在鼓浪屿建设一个实验场,主要用于太空育种和休闲渔业方面的科学研究和科普教育。这里面有一个太空失重状态的模拟环境,游客可以在里面体验到当宇航员的感觉;另外还有一个可以让人体漂浮起来的“死海”。去年起,省水产研究所还配合中国航天训练中心招收小航天员夏令营,他们希望通过这些科普活动,吸引孩子们成为太空育种事业的接班人。
吃“太空水产”指日可待
厦门人都爱吃海鲜,说到这里,“太空水产”到底什么时候能上市,相信是大家最为关心的。对此省水产研究所的专家表示,这个时间可能不会太短,一般来说,优良的变异品种要经过好几代才能够确定下来。
外太空的世界大家都不了解,有人就产生了担心,太空育苗的食品是不是会产生不良变异呢?专家认为,这个担心是没有必要的。多次太空育种实验表明,经过太空诱变的种子形成的有益变异多,变异遗传性也好。实践证明,太空环境下的微重力、宇宙射线辐照对于植物种子有促进诱变、生长、高产、增强抗病性等良好作用。可以说,太空育种是非常安全的。
曾志南研究员说,为了便于试验,前几次他们选择的水产品种大多都是生命周期较短的,容易看出有没有发生优良变异。经过一年多来的观察,他们发现卤虫、棱角类等作为水产饵料的小型物种在表形方面已经发生了差异,孵化率、孵化速度、生长速度、抱卵量、后代的生化组成含量等指标都出现了一些比较好的变异。至于对虾、紫菜等经济物种,由于其生命周期相对较长,还在继续观测中。
至于“太空水产”何时能上市,专家们的表态都十分谨慎。他们说,我国的太空育种从1987年起步,但“太空椒”、“太空番茄”、“太空黄瓜”等产品上市也就是这几年的事,其中经历了10多年反复试验观察的过程。水产品太空育种的难度比陆地植物更大,至少也需要10多年的时间才能开发出新的经济品种。当然,虽然时间长了一点,但这是一定能够实现的。
让厦门水产“定居”月球
谈到太空水产育种未来的规划,省水产研究所林光纪所长提出了“三步走”的设想:第一步就是继续返回式卫星的搭载,与国家育种卫星的发射紧密配合起来,只要有搭载计划就积极去申请。
第二步就是加快研究上面提到的太空育种舱,攻克带水生命技术的难点。
而第三步更令人神往,那就是在月球上建立育种基地。根据科学家的设想,人类2010年将在月球建立设备齐全的永久性居住地,2020年兴建实验工厂、农场等。和首次登月不同,人类这次将要在月球上长期呆下去。如果我国在月球上建立起居住地,水产专家们也将在那里建设一个专门用于培育水产的基地。
林光纪说,目前太空育种主要是通过返回式卫星和空间站,返回式卫星在太空中只运行十几二十天,时间比较短,空间比较小,空间站虽然时间较长,但空间还是不大。与这两种方式相比,月球就像一个固定的“大空间站”,既不用担心空间小,又可以实现长期培养,对于科学研究来说是最理想的。当然,这个设想还得依靠我国太空科技的发展才能实现。
不过,在这个科学技术一日千里的时代,这些看似遥远的事情,也许再过不长的时间就能成为现实,到时候,厦门的水产就不仅仅是到太空遨游,而是要在太空“定居”,成为名副其实的“太空虾”、“太空鱼”了。(记者 黄智敏吴晓平)
 
 

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