航天育种,又称太空育种,或称航天生物育种、航天诱变育种,是航天技术、生物技术、农业育种技术等多门类技术交叉综合的新兴技术,属于宇宙生命科学范畴。航天生物育种,是培育优良生物品种的生物学技术,作为我国战略性新兴产业之一的生物农业产业,航天育种是其产业高端。

西安国家民用航天产业基地,依托陕西航天工业雄厚的综合实力和坚实的发展基础,充分发挥航天科技对国家战略性新兴产业的引领作用,构建从太空到地面一体化产业体系。2008年兴建的西安航天基地航天育种科技产业示范园,在近6年里,建成了集科研教学、示范推广于一体的综合性现代农业科技园,占地面积404亩;选育和在培育120多个经过航天诱变的作物新品种;在10多个省区开展合作,推广种植面积40余万亩;还延伸开发出多种航天有机食品;并以“太空植物博览园”,高水平亮相“西安世界园艺博览会”,开历届世园会之先河,创西安航天育种品牌。

把握“生命线” 进军航天种业

农作物种业是促进农业长期稳定发展,保障国家粮食安全的根本。我国是世界上最大的种子需求国之一,年种子需求量约为125亿公斤,种子市场价值达1000亿元,占世界种子销售额的10%~20%,市场经营额位居世界第二。但在国内种业市场中,本土企业市场份额仅占20%左右,其余80%的市场份额被外资企业所瓜分。

航天育种是我国独具的种质资源创新优势。航天育种是将农作物种子或试管种苗,通过航天技术送上太空,利用太空特殊环境的诱变作用,使种子产生变异,再返回地面选育出有益变异的新种质、新材料,培育新品种的农作物育种新技术。联合国粮食及农业组织、国际卫生组织、国际原子能机构联合认定,将航天诱变育种列为多种诱变育种方式之一。航天育种的优势主要有:使农作物种子发生变异速度快、变异率高、变异幅度大、有益变异多、变异遗传性好等,培育优良品种的效率可提高一倍,农作物产量大幅提升,营养成分大量增加,抗性(抗逆、抗病、抗虫、抗旱、抗盐碱等)能力增强等。我国自1987年8月5日开始,至2012年,进行了23次航天生物学试验,品种达到4500多种,包括粮食作物、油料作物、经济作物等,已有200多个品种培育成功并加以推广应用,3000多份种质材料正在进行地面选育。全国已建立各种类型的航天育种种植推广基地100多个,推广种植面积近2000万亩。

西安国家民用航天产业基地的领导者在2008年着手规划,2009年初投资3000万元,创立西安航天基地育种工程有限公司,创建占地面积400多亩的西安航天基地航天育种科技产业示范园。以示范园为主体,与中国科学院遗传所、中国农科院等进行合作,以课题为纽带,建立产学研紧密结合的创新体系。近些年在粮食作物、蔬菜、花卉等领域开展了10多个航天育种课题研究。

育种品牌化 创新提升品质

农作物种子的品牌,表示一个物种的延续性、拓展性和推广性。航天育种创新的过程需经三个研究培育阶段:一是种子筛选。以严格的科学程序和专业技术,将遗传性稳定、综合性状好的种子筛选出来,送上太空。二是太空诱变。将筛选出的植物种子搭载在返回式太空飞行器中,利用特有的太空环境对植物种子的诱变作用而产生基因变异,返回地面选育新种质、新材料、新品种。三是地面选育。太空种子有益的变异率为5%左右,必须将太空归来的种子全部播种,对每棵植株的生长过程跟踪观察、检测和记录,繁育三四代后,才有可能获得遗传性状稳定具有优良突变的品系。

西安航天基地航天育种科技产业示范园已有神舟七号、八号、九号、十号飞船搭载的小麦、荞麦、扁豆、辣椒、番茄等19类作物40多个品系进行选育,并进行推广种植。同时,他们还开展了引进创新,引种了太空南瓜、太空五彩椒等80余种蔬菜、花卉的太空品种,进行繁育、推广种植。这些新品种显示出高产优质、奇特新颖和强大魅力。如“太空线椒”,亩产高达4000公斤,比普通线椒亩产1500公斤增产1.66倍,其维生素含量也翻一番等。

产业规模化 加强推广应用

西安航天基地航天育种科技产业示范园集科研教学、示范推广于一体,目前航天育种作物推广种植面积已达40多万亩。他们推进产业规模化的方式主要有:

育繁推一体化。以育繁推一体化,打造航天育种产业链。示范园本身就是一个产业链完整的育繁推一体化模式。示范园由核心示范区和试验推广区组成。核心示范区有温室育苗中心、新品种展示中心、示范推广中心、技能培训中心、科普教育园五大部分。试验推广区是对航天作物新品种的分块展示并进行推广。

种养加一条龙。以种养加一条龙,壮大航天育种产业链。如,他们与陕西省榆林荣和农林科技发展公司合作,在榆林市榆阳区小纪汗乡举办集现代农业科技研发、种植、养殖、加工、销售一体化的有机高效农牧业科技示范园区。

产供销一条链。以产供销一条链,延伸航天育种产业链。如,他们在陕西省咸阳市礼泉县史德镇,与咸阳东兴农业公司合作,以“公司+合作社+农户”的运行模式,建设东兴航天农业科技产业示范园,占地2000亩。

资源组合化 合力推动发展

资源组合化,是西安航天基地航天育种科技产业示范园实现专业提升、产业创新、规模发展的基本路径。他们利用所具有的航天育种、生态农业、设施农业等方面的技术优势和人才资源,以及在西安世界园艺博览会参展的成功经验和品牌效应,组建了西安航天基地现代农业规划设计有限公司。西安航天基地现代农业规划设计公司,已完成国内12个省区20多个农业科技产业园区项目的规划设计。

为了更好地资源组合,他们进行了跨区域整合,东起江苏、浙江,西至新疆、青海,南到广东、海南,北迄辽宁、大连,有针对性、有重点、有特色地推动不同地区航天育种产业的发展。

此外,他们进行了跨行业整合,主要是与旅游业的组合、与食品加工业的组合,运用太空花卉、太空蔬菜等新、特、奇农作物,为观光旅游增添新颖的景观、奇妙的体验。

效益社会化 业强民富村美

西安航天基地航天育种科技产业示范园将航天育种与生态农业紧密结合,不断延伸产业链,以经济效益、社会效益、生态效益相统一的效益社会化正在显现。

从经济效益上看:航天育种作物的产量高,有的成倍增长,一般也增产20%左右,经济效益提升;品质好;培育优良品种的效率高;优良性能的稳定期较长;抗性强;与生态农业紧密结合,有利于发展农业循环经济,提高综合效益。

从社会效益上看:航天育种作物能为我国实现粮食的数量和质量双安全提供有力的科技支撑,加快我国从农业大国向农业强国发展;带动农村旅游业等的发展,增加就业;繁荣农村经济,可为国家增加税收;每个示范园区都办有科普教育和技术培训中心,帮助农民提高技能水平。

从生态效益上看:航天作物种子的抗性强,推广种植可大为减少化肥和化学农药的使用,从而可减少对农作物及生态环境的污染;发展太空花卉、蔬果、草、树、药材等,发展农村生态旅游;以生态农业技术发展农村循环经济等。

建创新团队 创新驱动发展

航天育种产业,育种是核心,人才是关键。

几年来,在西安国家民用航天产业基地党工委、管委会领导的大力支持下,航天育种科技产业示范园采取多种渠道,选聘和培养技术骨干,建设创新团队,现示范园自有和合作的团队人数已超过200人。

据示范园技术负责人、航天育种专家郭锐同志介绍:创新团队在短短的几年里,自主培育和引种繁育120多种太空作物新品系,航天育种的推广规模达40余万亩。其先后主持设计或参与设计的农业科技园区有:2011西安世园会航天植物园、西安航天基地太空植物博览园、陕西定边现代农业科技园等。

目前,航天育种科技产业示范园还要建设国家重点试验室和博士工作站,进一步加快创新人才的引进和培养!实践再次证明,人才资源是第一资源,干成一流的事业,必须培养起一流的团队。创新驱动发展的核心是人才创新。