太空夢幻農場(夢幻農場游戲)


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本篇文章給大家談談太空夢幻農場,以及夢幻農場游戲的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

文章詳情介紹:

太空農場:從嫦娥4號種菜到“太空蔬菜”,太空育種大揭秘

中國人愛種菜,宇宙人皆知,連月亮都沒有“放過”!嫦娥4號在月球上種下一顆種子,地球人又騷動了,人類首次月面育種實驗!不過壞消息是,太空菜實驗在212.75小時后,因溫度驟降至零下170攝氏度,種子短暫的生命結束了。

太空育種,這是個人的一小口,卻是人類的一大口。這片綠葉不是簡單的一片葉子而已,它的出現暗示著未來宇航員將有可能大規模在太空中種菜,有可能在月球或其他星球上建立太空農場,是人類走向星辰大海的舉足輕重的一步。

一、太空育種概況

人類對太空育種的研究起始于上個世紀60年代,起初是為了了解地球種子在太空中的變化,但卻沒想到因緣際會打開了一個植物變種新局面。目前世界各國中能做到的太空育種的唯有中國,美國和俄羅斯。起初美、俄在太空進行空間農作物的生長試驗,目標是建立“太空農場”。一方面研究空間誘變環境對植物的安全問題,另一方面航天工程育種還可以解決航天員在太空的營養補給。

在太空農作物育種的研究與生產推廣領域中國已走在了世界的前列。我國科學家自1987年開始進行太空育種實驗,利用返回式衛星和神舟飛船先后進行了20多次農作物種子等生物材料的空間搭乘試驗,共涉及百余種植物的上千多個品種。我國于2006年9月成功發射并回收世界上第一顆育種衛星“實踐八號”,標志著我國太空育種技術研究進入了新里程。

我國研究太空育種的目的和美國、俄羅斯等國家不同,主要是把研究方向定位在利用太空環境資源,開辟選育植物優良品種的新途徑上,是為了滿足地球上人們的生活和實驗需要。

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、微重力等地球無法模擬的太空條件,對搭載的種子進行空間誘變,促使植物種子的遺傳基因發生突變,使植物產生可以遺傳的獨特性狀,在地面上通過培育和篩選,選擇出人們需要的新品種、新材料。實驗證明,宇宙粒子輻射和微重力等綜合空間環境因素對種子的遺傳基因具有強烈的誘變作用,因而在過去的幾十年里一直受到許多研究者的廣泛關注,太空育種技術已成為植物育種的新領域和重要手段。其特點主要集中在以下幾個方面:

1)太空基因誘變是使其自身內的染色體產生缺失、斷裂、易位、重組等基因突變,并沒有外源性的基因進入,其安全性如同在地面的自然變異,只不過是太空育種技術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程,在地面上通過雜交育種等手段一般需要8~10年才可以獲得穩定遺傳的新品種,太空育種只需要4—5年就可以。

3)太空育種的第四、五代產品穩定性高,可選擇培育出高產、抗旱、抗病蟲害的品種,在五、六代開始即可實現大面積推廣,產生經濟效益。

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。

太空育種技術開展32多年來,在農作物新品種培育、優良品種選擇等方面取得了相當大的成果,部分品種已形成了初具規模的產業化生產,部分區域也在大力推廣。“經過多年的地面種植篩選已通過國家或省級審定的新品種或新組合70多個,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多萬畝,并獲得了一些有可能對農作物產量和品質產生重要影響的罕見突變材料”。

隨著大面積推廣,太空育種產品的優勢也逐漸的顯現出來。太空育種的最大優點是:能夠在較短的時間里創造出目前地面育種方法較難獲得的罕見突變基因資源。這就有可能徹底改變多年來農作物育種研究工作長期徘徊的局面,培育出有突破性的優良品種,直接服務于農業生產;另一方面,太空育種創造的各具特色的優異新種質、新材料可廣泛應用于常規育種、雜種優勢育種等,以培育更多高產、優質、抗性強的新品種,在更大范圍內促進農作物增產和農業持續發展。

太空育種技術不僅僅體現在農作物的生產上,同時也運用在其他相關產業鏈條上,如藥品、生物工程等,將太空育種技術運用到一些藥材種子上,培育成新的品種,這種新品通過再加工可提高其藥用性能。由此,我們可以想象,太空育種技術隨著發展將會在各個領域影響著我們的生活,成為老百姓的日常生活中盤中美味。

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,真正繁復的工作是隨后進行的地面培育、篩選和驗證?!眹液教煊N工程首席科學家、中國農科院作物科學研究所航天育種中心主任劉錄祥說,搭載回來的種子至少要經過4代以上的篩選,選出其中有價值、有推廣前景的雜交種子,然后試種,性能穩定后再進行區域試驗和生產示范,試種成功,再拿到品種審定委員會去審定。品種委員會還要試種三年,如果三年的表現都超過對照品種,才能夠得到“太空種子”審定證書,進而培育出太空蔬菜。

太空育種所培育的蔬菜在很多方面有自己的優勢,其中一些品種在營養價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,口感猶如優質水果。

和傳統育種方式相比,太空育種具有變異幅度大、有益變異多、穩定性強、育種周期短等特點,能大幅度提高農作物產量和抗病性。而太空食品大多具有產量高、品質好、性能優異等特點,與普通食品相比具有獨特的優勢。

不過,并不是所有上過太空的植物全都會變成大個頭。太空植物的變異是不定向的,通俗地說就是變異各種各樣,變異后既有可能長得更大,也有可能長得更小。太空植物回到地球后,科學家們還要對這些太空植物進行觀察、選育,選出好的變異品種進行繁育。那些長得特別大、顏色特別艷麗的植物,都是經過篩選、培育出來的。同樣,也不是所有的“太空菜”都具有生長周期短的優勢,“天上一天、地上一年”的傳說只是人們的良好希望。

通過太空育種后植物生長周期縮短是存在的,但是并不是所有的品種都有這樣的特性。植物長得快慢其實和基因突變沒有太大關系,而是和日照、溫度有關。有的植物只要日照、溫度達到一定條件,就能開花結果成熟,而有的植物則不能。

雖然“太空菜”培育需要真空、失重等多種太空環境,但從本質上來說,太空中的射線輻射是使種子發生基因變異的主要條件。在這個談“輻射”色變的年代,很多人都會想這樣培育出來的種子安全性如何?

首先人們應該正確認識輻射在食品工業中的作用。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也是通過各種射線(如X射線、中子等)照射農作物的種子、植株或某些器官和組織,促使它們產生各種變異,再從中選擇需要的可遺傳優良變異,培育成新的優良品種。而輻射在一些食品的殺菌、滅蟲方面也有很多應用,在日常生活中有很多不適合高溫滅菌的食品就是通過輻射進行殺菌的。而太空環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?!白钪匾氖?,輻射對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有放射性物質殘留。通俗一點說,就像陽光也是一種射線,它會讓我們感覺溫暖,但照射過陽光以后我們自己并不會散發陽光。輻射也是同樣的道理,輻射對于作物的影響僅僅是射線穿透,而作物種子本身并沒有放射性物質殘留。何況還要在地面再進行幾代培育,所以擔心太空菜有輻射是非?;闹嚨摹?/p>

太空蔬菜是否等同于轉基因蔬菜呢?轉基因產品問世以來,對其安全性是公眾關注的焦點之一。蔬菜種子在太空中改變了基因,那么這些變異蔬菜會不會對人體有影響?

太空育種和轉基因食品不是同一個概念。太空育種通過太空中失重、輻射等特殊環境改變了植物的基因序列,使植物出現新的性狀。但是這些基因和形狀還是這個種類的作物本身的,其基因遺傳變異是自然的而非人為的,并沒有引入外來的基因。而轉基因食品是將另外一種生物的基因引入到作物中,從而使作物表現出另一種生物的性狀。這兩者在本質上是有根本的區別的。

太空環境只是影響了蔬菜的遺傳物質,這些改變只會將蔬菜品種改良得更好。經過試驗后得到的果實無論是從個體、口感還是營養成分上,都比改良前的品種高出許多。如果要說對人體有什么影響的話,那么應該是更適于人們食用。

三、太空育種我們該做什么

不過,我們在享受到太空育種技術給我們生活帶來的實惠的同時,也應就其所面臨的倫理問題——太空育種是一項復雜的科學技術,它涉及到空間技術、基因工程技術、農業生產技術等多學科領域,隨著它的進一步發展,將會涉及到其自身以外諸多倫理問題,“應該做什么,不應做什么”:

1.太空育種技術要保證人類的安全性

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,這種好與壞的評定是由誰來作決斷及其憑據是什么?現在太空作物有的已大面積推廣,科學家們根據太空種子的第四、五代性狀穩定后,經檢驗對人體無害,開始推廣的。但這只是經歷了四、五代的實驗檢測,很難保證大面積推廣后,回歸自然的太空產品和其他物種的自然接觸是否會再形成基因的突變,從而影響到人體的安全。

其次,科技人員和企業家們一般選擇個大、產量高的變異者為優良品種,這樣我們就會吃到每個1斤多重的青椒,能觀賞到盛開6個月的鮮花。但這些品種由于本身繁殖能力增強,社會推廣后必然會大量地掠奪其他生物的自然資源,從而影響到人類的生存環境。這是因為,任何區域的生態平衡都有本區域的生物特性,每種外來新物種在新環境中既會影響到自身也會影響到其他生物的生存。

解決這些問題的關鍵是相關科學家和技術人員首先把地面的材料遺傳背景搞清楚,同時做好相關的理論、實驗的辨證工作,這樣有利于最大化地發揮太空育種技術的作用。

2、太空育種技術要符合地面上植物的進化規律

地面上的植物在歷史長河中進化和自然選擇是通過因外界的刺激引起自身品種的基因突變開始的,這種變異我們可稱之為“自然變異”。太空育種是人為通過太空技術引起植物種子的基因突變,我們可稱之為“太空變異”?!疤兆儺悺焙汀白匀蛔儺悺痹诨蛲蛔兊谋举|上沒有什么太大的區別,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程,但正是這種加速變化才使得未來有不確定性。

首先,地面上生物群落的發展變化有其自身的自然規律。每一品種的進化與淘汰既有本身的原因,也有其周圍環境的原因,同時每一種群的變化也在影響著其他的種群,這樣生物與環境之間相互作用,使生態圈從一個平衡發展到另一個平衡。太空育種的大面積推廣容易加速打破現有的生態平衡,如大規模的種植抗蟲植物則可能意味著減少有益昆蟲的種群,從而影響到其他生物種群的繁衍。這些也是科學家們在研究太空育種經濟效益和社會效益的同時需要研究的生態倫理問題。

其次,新品種能否和地面原有物種和諧共生。對于地球來講增加一個新物種和失去一個物種同樣危險,甚至會更危險,因為新事物帶來的是未知世界。動植物界普遍存在著“共生現象”,如豆科植物與根瘤菌的關系,豆科植物供給根瘤菌碳水化合物,根瘤菌供給植物氮素養料,從而形成互利共生關系。這樣如用太空育種使大豆進行基因突變形成新品種,那么對與之共生的根瘤菌的生活環境有多大的沖擊,這些也應在科學家的研究之列。

由于現有科學技術知識的局限性及大自然的深奧,使得科學技術在服務于人類的同時又打破了自然界的平衡,這就要求科學技術的發展要符合自然規律,才能對人類發揮更大的作用。

3、對于“太空育種”的認識應剝除神化,回歸理性世界

現今太空育種技術不僅用于農作物的生產上,也用在植物的衍生品上,如一些藥材通過太空育種技術再加工后形成藥品或生物制品或生物材料等,這樣就加入了商業元素,涉及到一些企業和個人的利益。由于利益驅使,一些產品在宣傳上利用太空的神秘性對大眾進行誤導。

首先,“太空食品”不等同于“綠色食品”。太空是無污染的,但太空產品種植和培育是在地面上完成的,在種植過程中也可能會施肥和噴灑農藥,判斷它是否是“綠色食品”的依據是其培育種植過程中是否符合“綠色食品”的標準。

其次,太空育種的產品要去神化,有些機構、公司和科技人員,一旦手中掌握了和太空育種有關聯的產品,便開始炫耀,甚至將太空的神秘性轉移成產品的神秘性,這實際上不是將科學技術轉化為商品,而是將科學精神販賣成商品了。

這就要求我們對太空育種技術及其產品要理性地認識,用實驗和數據說話,同時我們也應當看到,太空育種出的農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,仍具有地球屬性。

4.太空資源的有限性,決定了太空育種方向的選擇

太空育種技術是一項有效的快速培育新品種的技術,但航天資源是有限的、珍貴的,每一次的育種試驗都要消耗掉大量費用和資源,所以我們在發展這項技術時要考慮到優先、有利原則。

首先,我們急需其解決的是在地面上短期內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。太空育種技術能有效解決這些特異品種培育問題,培育和繁殖成“太空樹”,這樣可改變人類的生存環境,緩解和解除人類的生存威脅,也使得其遺傳性狀向有益于人類生存的方向發展。

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境和人類活動的影響,正在逐漸地走向凋亡,它們和人類一樣是自然界的一部分,人類有責任和義務對這些品種進行挽救,以維持地球生物的多樣性?!昂教煊N的更大優勢則在于其能夠創造出一大批特異的種質資源,以緩解或解決我國農作物育種種質資源貧乏這一瓶頸問題”。

從這種意義上來看,太空育種倫理不僅要考慮太空育種技術能否給人們的農業生產帶來經濟效益,能否提高國力的問題,同時也要考慮其是否符合生態倫理要求,是否侵占了非太空育種物種的資源;其鏈條產業是否符合社會倫理要求,是否有利于解決人類現在和將來面臨的威脅等。