航天科技对我们生活的影响？
对中国这个种田天赋点满的民族，航天可以改变我们种菜的方式，这算对生活的影响吗？ 作为一个材料人，跟航天科技打交道是常有的事。在我从事过的项目中，聚脲弹性体、气凝胶都和航天有直接关系，也因此结识了不少在一线工作的航天人。 虽说从科技角度来说，航天科技有多大的影响力，这不是一个很难回答的问题，教科书里都有写。前些天开车听广播，节目里请了一位航天专业的嘉宾，有一位观众就打来电话问航天科技都有什么用，嘉宾还没有回答，主持人就说了，这个问题问得有点对不起航天领域那些功勋科学家，国防用的火箭和航天用的火箭技术都差不多，不发展航天科技就不能保证国防力量。这位主持人后来说得没错，这的确是中小学生都应该知道的常识，但是我感觉他可能误会观众的意思了，很多人问这个问题的时候，其实是想知道，航天科技会怎样改变我们的生活。 实际上除了国防以外，生活中因为航天科技而改变的事情也有很多，天气预报越来越准，通讯速度越来越快，都是航天技术带来的好处，而且以国人的种族天赋而言，利用太空更好地种菜也一定会成为我们发展航天科技的动力之一。 就在上个月，我因为新能源的工作又和几个航天人吃饭，然后就收到了这样几包礼物。 航天育种技术我们其实已经通过各种途径听说很多年了，有段时间还特别火，我本人甚至有一回去北京郊区赶集，看到所谓的太空大蒜还买回了几头回来自己种。只不过这个行为说出去以后，就被朋友嘲笑了，说我怎么能上这种当，航天育种怎么说也是高科技产品，农村大集能有这东西？我说我的理想还是好的，希望有一天我们的太空种子遍地都是。 最简单的航天育种技术，其实就是把地球上的种子带到太空里面走一圈，然后再进行筛选，简单到多少让人有些怀疑这么做的实际意义。 但是只要了解太空环境以及育种的基本逻辑，就知道这其中的道理了。 高中生物告诉我们，地球上的所有生物都有遗传物质，目前所知的是RNA（核糖核酸）和DNA（脱氧核糖核酸）这两种体型很大的分子。它们可以大得超乎想象，尤其是DNA序列，如果人体内46条染色体的DNA全部伸展开，可以达到两米长。形象地说，这些DNA就像是一张两米长的纸条，上面记载的文字却是直径不到一纳米（一米的十亿分之一）的原子。不同的原子排成特定的序列，其中有一些可以被“翻译”出来，便是所谓的基因。 基因会发生变异，从化学层面上来说，就是有一些原子发生了变化。这里的变化形式很多，可以丢失，也可以增加，甚至还可以改头换面。大多数时候，变异都不是好事，甚至它也是癌变的重要因素。但是从物种演化的角度来说，基因变异又是非常重要的环节。如果变化后的基因不仅没有造成生命体死亡，甚至还顺利地传递给下一代，那么这种新的基因就有可能继续传递下去。极端点说，如果没有基因的变异，就不会有新的物种出现。 生物学用“基因突变率”这个参数来描述基因变异的概率，它的算法倒也很简单，就是看生殖细胞里面有多少个细胞发生了变异。这个数字往往小得可怜，万分之一就是非常大的基因突变率了。 这个数字放在育种过程中，可以简单地认为，假如育种时收到一万粒种子，这其中只有不到一粒有可能含有变异后的基因。我们假设刚好有一粒，那么再把这些种子种下以后，这粒变异后的种子可能根本就不会发芽，彻底出局；也可能勉强发芽，但它啥也不是，依然惨被淘汰；还有极小的概率，它不仅发芽，并且突变的特征是可以被接受的，研究人员希望把这种新的基因保存下来。 一番折腾下来，这就成了彻底的概率游戏。这个游戏很不好玩，因为一旦什么事情取决于概率，那就得看脸了。就像很多游戏都有抽卡的环节，哪怕你知道抽到金卡的概率是10%，也不意味着十次里就一定能抽到一次，这在数学上很容易证明。而当这个概率低到只有万分之一以下甚至要以亿分之一作为单位的时候，事情就真的很难办了。 特别是当研究人员还是为毕业挠头的研究生时，这个问题就开不得玩笑了，尤其还要担心研究成果一夜之间被人给偷了，那可就真是欲哭无泪了。 一切的根源，当然就是出在低概率上了，而太空就是解决这个问题的一个答案。 想要提高突变率，当然办法还是很多的。比如被核泄漏污染的地区往往会比较容易出现变异的生物，其实就是因为放射线对基因突变有促进作用。 正常情况下，遗传物质的分子特性非常稳定，毕竟它肩负着不能出错的遗传使命，但是遇到放射线，情况就不那么顺利了。 放射线的能量高，比如常见的β-射线（电子）和γ-射线，都可以很轻松地穿过生物体，与一些原子发生作用，要是刚好碰到遗传分子，那么有的分子就会因此而裂开，基因突变的概率大大增强。 核泄漏还只是一些不稳定同位素发生了辐射，而在宇宙中，有的辐射远比它更强烈，比如不带电荷且质量还比较大的中子微粒，它的攻击性就非常强，而生命体中的碳-14就是它的功劳。 我们知道，考古挖掘经常会用到碳-14测年法确定时间，因为碳-14每五千多年会衰减一半，利用这个原理就可以倒推年份。具体算法就不多说了，重要的一个问题是，为什么衰变得这么快的碳-14，在地球存续的46亿年里仍然没有消失？答案就是，生命体中总是在持续不断地积累碳-14，且保持相对平衡。这些碳-14，原本只是氮原子，只不过在中子的轰击之下，发生了这样一个核反应： 14N + n = 14C + p 其中n代表中子，而p代表质子。 这些惹事的中子一般都来自宇宙射线，由于我们地球上的大气尽职尽责，能够来到地面上的宇宙射线少之又少，绝大多数都被拦截在外。 既然如此，如果把育种工作送到大气层以外，各式各样的宇宙射线不就能照过来了吗？有了这些射线的照耀，基因突变的概率不也能提升了吗？就是这样一个朴素的想法，就催生出太空育种的技术。 具体的工作，就是把种子放到卫星舱内，通常位于距地球200-400千米的轨道上，在这里除了有很强的宇宙射线外，还有真空和微重力的特殊环境，种子发生突变的概率猛增。 当然，把种子送到太空，这确实是航天育种技术中的关键步骤，但是更繁琐的工序还是要在地球上完成，科研人员需要对这些种子进行种植，再经过更细致的培育，最终筛选出有价值的新品种。 这个过程往往需要培训至少三代种子，第一代先观察，只记录数据，不做人工筛选；第二代开始进行选择，比如产量高的、抗虫害的，这些具有优势基因的种子就要筛选出来；到了第三代，还要接着观察这些种子的优势是否能够保持，也就是要进行稳定性观察。最后，经过三代培育的种子，送到不同的地区进行试种，如果不同地区种植的结果都不错，就证明新培育的种子获得了初步成功，可以上市了。 上过太空的种子究竟能种出什么来，这是我最好奇的一件事。 新闻报道里倒是有一些信息，比如去年海南冬交会上，文昌作为航天育种基地之一就曾展出过一些让人眼花缭乱的蔬果新品种。 像什么一米八长的蛇瓜，我觉得已经超出自己的想象力了。 但是从技术上来说，这又不算什么很离谱的事情，毕竟我们地球上的突变概率实在太小了，没见过世面也很正常。 所以，我现在就等着到明年春天，再把我手上这些辣椒、茄子什么的都给种上，看看都能长出些什么东西来，应该不会像之前所谓的太空大蒜那样，种出来也看不出任何区别。 由于这几样东西都没法在室内种，我把它们都给了我母亲，让她回头在老家的院子里种上。她看到这个之后的第一个问题居然是这东西种出来能吃吗？我说这就是正常培育出来的种子，有什么不能吃的。 不过我也理解老人们的心思，也许不知道航天育种的技术，但是好歹听说过什么叫基因变异，也见过有些太空食品长得很离奇，所以总觉得这些食物不能吃。但实际上，太空育种无非就是把自然变异的速度加快，把人工选育的时间缩短了而已。如果我们五千年不断选育出来的水稻、小麦品种都是变得越来越好吃而安全，也就没有理由担心这些太空种子会有什么危险了。更何况，在这些种子上市之前，已经有过至少几年的培育和试验。 就我个人来说，还是非常希望太空育种技术更普及一些，真的能够做到赶集就能买到，这样的航天技术，才是实打实地影响着我们的生活。这一天可能也不会特别遥远，因为我发现还真有人开始做这些事了。作为中国航天系统下的官方文化输出机构，中国航天科技国际交流中心旗下IP品牌太空创想近期在京东平台上搞了一个太空育种的科学传播活动，10月31日前只要在京东搜“太空创想日”就可以免费获得太空蛋茄种子。即日起，逛京东，0元得太空蛋茄种子，还有小鹏汽车1元试驾，蒙牛、华硕、董酒等超多太空好物等你来选。 突然觉得我的航天朋友以后可能再拿种子当礼物就有点太敷衍了，但是对普通人来说，这似乎又是一件大幸事，生活中可以零距离感受航天科技带来的改变，这应该也是航天人的共同理想吧？