新一代载人飞船试验船 开展多种航天育种搭载实验项目
新一代载人飞船试验船返回舱开舱及搭载物交接仪式日前在北京航天城举行。近千份搭载实验材料陆续出舱,吸引了开舱现场众人的目光,受到社会各界的广泛关注。新一代载人飞船试验船在完成飞行试验任务的同时,还安排进行了多项科学实验搭载项目。搭载的航天育种项目涉及农作物、林草花卉、中草药和生物菌种等多个专业领域。其中,农作物品种300多种材料、经济作物近200个品种、林木种子100余份、花卉品种近100份材料、牧草50个品种、药用植物和芳香植物种子70余个品种、工业用经济作物10余个品种,生物菌种40余份材料样本。
▲中国载人航天工程办公室主任郝淳在开舱仪式上讲话
试验船航天育种搭载项目是根据中国载人航天工程办公室的安排,由与载人航天工程办公室具有战略合作关系的云南省、宁夏自治区政府授权机构在各自省区,航天育种产业创新联盟面向全国征集的。
征集的搭载项目,均由相关学科领域权威专家和试验船技术部门组成专门机构进行遴选、评审和安全性评估,根据评审和评估意见向载人航天工程办公室推荐搭载项目,载人航天工程办公室对推荐项目进行审核、批准,并颁发《搭载任务通知书》。
批准的搭载项目及其实验材料的地面前期处理、清点封包、装舱、在轨实验和回收后的返回舱开舱、搭载材料交接、实验结果跟踪等,均有成熟的操作流程和规范,保证搭载实验项目的科学性、技术先进性、安全性和推广应用价值,拓展载人航天工程应用领域和工程效益。
与历次载人航天搭载项目一样,载人航天工程办公室委托北京市方圆公证处为唯一公证机构,对试验船全部搭载项目进行现场公证和搭载物的保全证据公证。载人航天工程历次飞行任务的搭载都是公益性质的,除搭载单位分摊必要费用支出外,从未按重量收取所谓“搭载费”。
▲利用氦气质谱仪进行搭载容器的气密性检测
▲联盟赵辉秘书长组织秘书处配合北京市方圆公证处开展公证工作
中国航天育种事业经过卅余年的发展,在育成品种的数量和推广应用范围处于世界第一位。空间诱变机理研究水平和航天育种技术成果在农业的推广应用水平世界领先。我国先后30多次利用返回式卫星、神舟飞船、天宫空间实验室和其它返回式航天器搭载植物种子,已在千余种植物中培育出700余个航天育种新品系、新品种。其中,通过国家或省级审定的新品种或新组合超过200个,累计种植面积1.5亿亩,产业化推广创造经济效益2000亿元以上。
除粮食、蔬菜、水果、油料等农作物品种外,还创制出林草花卉、中草药新品种和制药、酿酒等微生物新菌种,获得了广泛应用和良好的社会效益。近年来,航天育种技术成果在扶贫攻坚中发挥了显著作用。
▲航天育种主粮作物品种展示
▲航天育种蔬菜新品种展示
国际竹藤中心是首次进行竹藤花卉空间诱变育种研究与实验,国内首次搭载中国水仙鳞球茎和毛竹种子,利用空间诱变和航天育种技术培育更加高产、优质、抗逆的竹子新品种,为提升竹材产量和品质提供有力支撑。同时,对观赏栽培已有1000多年历史中国牡丹、水仙和兰花,利用空间诱变效应创制我国自主知识产权、花色纯正、观赏期长、花型特异的花卉新种质(品种),是对传统杂交和花卉转基因育种手段的创新性补充。
▲中国载人航天工程副总设计师杨利伟向国家林草局国际竹藤中心江泽慧主任移交搭载的林木和花卉种子
▲联盟赵辉秘书长陪同江泽慧主任观摩试验船返回舱
华东理工大学的微生物采油菌种是我国首次进行空间搭载实验。目前全国油田的平均采出程度不到35%,大约2/3滞留地下有待开发。微生物采油是利用微生物自身有益活动或代谢生物表面活性剂等产物提高原油采收率、延长油田开发寿命的新技术,是目前国际上油田开发领域研究热点。搭载实验利用空间环境对原始野生菌株的诱变作用,有望获得特异性强、性能更加突出、有工业应用价值的突变菌株,将为我国低耗高效且环保地撬动地下大量石油资源的采收,实现油藏的保护性开采、可持续开发提供帮助。
▲华东理工大学牟伯中教授团队在观察微生物采油菌种
试验船搭载了大量珍稀林木的种子等材料,包括降香黄檀(海南黄花梨)、交趾黄檀、凤凰木等,经过空间诱变育种后选育出的珍贵树种新品系或优良品系,将有助于实现我国珍贵用材人工林的提质增效,在科学研究和培育实践方面均具有广泛的应用前景。近30种云南高原特色墨兰、春兰、建兰、鹤顶兰、霞红灯台报春、滇丁香等花卉种子的搭载试验也有望丰富我国花卉树种的花色景观层次,在我国的生态建设中发挥积极的作用。
中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所在以往“神舟3号飞船”搭载航天苜蓿选育中获得了丰产率超过10%、粗蛋白含量超过20%、多叶率达到30%以上的紫花苜蓿新品种,解决国内优质高产品种少,国外引进品种退化快等问题,全国共计推广35100亩,产生直接经济效益为7262.7万元,产生生态效益为2542.9万元。此次该所联合组织了7家国内大学和研究机构共同选择了红豆草、苜蓿、紫云英等20种牧草品种参与了新一代飞船试验船的搭载,必将在较短时期内为丰富我国的牧草种质资源和提高牧草品质及产量贡献力量。
神舟绿鹏农业科技有限公司的航天育种育成品种太空芦竹,具有耐盐碱、燃烧热量高(燃烧值3660-5416大卡/公斤)、富集土壤重金属、纤维素和粗蛋白含量高(10.3%),作为清洁生物能源的利用价值日益受到人们的重视,多年生草本木质纤维素植物被认为最符合生物质生物能源生产。
▲中国航天科技集团有限公司副总经理杨保华向云南省科技厅董保同厅长移交搭载的特色作物种子
▲降香黄檀、交趾黄檀、凤凰木等珍稀林木种子进行航天搭载
▲太空芦竹幼苗、田间表现及应用
工业微生物应用于发酵工业,一个好的工业菌种可以形成和发展出一个工业、形成一个产业,而我国发酵工业中核心菌种80%以上来自国外大型公司的非授权使用,存在核心菌株很大程度上受限于人,已成为影响我国生物产业健康发展和经济安全的重大挑战。
传统诱变育种技术使其生产性能已达到“诱变筛选”瓶颈,借助于空间诱变实验用以突破工业微生物“诱变”瓶颈,提升我国核心工业菌种抗逆性能,选育生产水平更优越的工业微生物,应用于相关产业,将有力提升我国发酵产业生产力和竞争力。为此,中国科学院大连化学物理研究所、华南农业大学、国家植物航天育种工程技术研究中心、中粮营养健康研究院等单位在前期筛选试验的基础上进行了充分的准备工作,最终有近50份微生物菌种材料参与了空间诱变试验。
▲工业微生物应用于发酵工业
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