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核技术不仅能治病,还被“搬上了”餐桌

辐射诱变育种 核能育种
发布:2020-09-10 09:14:31     来源:中国核网

在中国农业科学院作物科学研究所发布“2019年中国核农学十大进展”中,核辐射诱变育种榜上有名。核能,竟与餐桌上的粮食组起CP,足够安全吗? 确定靠谱吗?

“2019年中国核农学十大进展”发布暨中国原子能农学会十届二次常务理事会线上召开

什么是核能育种?

核能育种也叫核辐射育种,简单来说就是通过核能射线的作用,破坏生物体遗传物质DNA结构,使基因改变发生。

这不就是转基因? 等等……这个真不一样。

基因改变,本质上来说是让作物表现出更多性状。比如玉米,有甜的、糯的,耐干旱的,抗倒伏的……一般来说,要把优点遗传下来,可以用传统的杂交育种、自然突变来实现。

然而考虑到作物自己过于“懒惰”,基因突变概率很小、程度也有限。于是,想要新品种、优良性状的现代农业,选择了转基因和辐射诱变育种。

杂交育种与诱变育种的流程

两者都是在基因改变上做文章,又有什么区别呢?

转基因像是道数理题,答案是固定的。科学家要对一个品种的基因进行定向改造,改成什么样,自己说了算;辐射诱变则更像是场文学考试,多得是出人意料的答案。通过诱变,作物基因的改变随机,预想不到的新品种就诞生了。

航天育种和核能育种正是辐射诱变的两大代表。不同的是,航天育种靠的是宇宙空间粒子的影响,核能育种靠射线,X射线、γ射线……

辐射诱变育种的发迹史

1927年,美国科学家发现了X射线对玉米、大麦的诱变效应;1934年,育种专家用X射线的诱变效应,成功培育出烟草突变品种,那是世界上运用辐射诱变技术的第一例“人工培育”。

之后,世界首颗原子弹在日本一“炸”成名,核技术研究也进入更多国家、科学家的视线。特别是1964年,国际原子能机构(IAEA)和联合国粮农组织(FAO)专门还成立了一个“推广部门”——核技术农业应用联合司,帮着世界各国搞核辐射诱变育种。

早期的室外活体辐射圃

我国是20世纪50年代后期加入核农学潮流,起步晚,但70年代末就步入快速发展阶段。尤其自“七五攻关”以来,核辐射等诱变技术研究与育种应用高度抬升,被列为国家或部门重点科技项目、课题。

这直接使得21世纪后,我国无论是诱变育种的数量还是种植面积,在国际上呈现较大领先优势。

据IAEA的不完全统计,在2008年全世界利用辐射诱变技术成的2320个新品种中,中国育成的多达623个,占世界总量的26.85%,年推广种植面积达1350亩,每年增加的粮食、棉花、油料等作物可创经济效益40亿元。

12年过去了,还在领跑。迄今,我国利用核技术诱变育成和审定的突变品种达1033个,超过同期国际上育成突变品种总数的三分之一,每年为国家增产粮棉油15亿公斤。“十三五”期间,我国在7种不同作物上更是诱变育成了20多个高产优质国审新品种,小麦最高亩产超过840公斤。

没错,小麦等主粮一直是我国诱变育种的重头戏。例如,在江苏省,经过核辐射诱变与杂交的扬麦158,一育成就迅速占领江苏、安徽、河南等地,是长江中下游历史上种植面积和覆盖率最大的小麦品种之一。

全面渗透的核技术

不止是核辐射诱变育种!

核技术光在农业应用中,就还有食品辐照、同位素示踪、昆虫不育、农业生态环境保护和辐照检疫等多个方面。

以食品加工为例,食品辐照被誉为21世纪绿色加工技术。材料改性、杀菌消毒、延长保质期,分分钟照射,不在话下。自1984年以来,我国开始辐照大蒜、马铃薯、洋葱、脱水蔬菜、白薯酒和肉制品等,目前每年辐照食品占全球总量的一半以上,年产值超过26亿美元。国内食品辐照无论是装置总数,还是加工能力均位居全球第一。

跳出“农业”,用途只增不减:

发电——核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能的成本比火电站要低20%以上;

秦山核电站

研究堆——截至2017年12月31日,67个国家建造了797座民用研究堆。全球有57座研究堆高功率运行,提供可支持高容量产品和服务的高中子通量;

疾病诊疗——核医学用于诊断神经精神病学中的阿尔茨海默氏病;

环境治理——IAEA正利用核技术等评定塑料对海洋的影响……

看百年发展,核技术造福各业,潜力巨大。但切尔诺贝利核电站、福岛核电站泄露事故,也确实让许多人对核颇有“谈虎色变”的恐惧感。

或者说,这是一把足够锋利的刀。人类不欠缺举得起的勇气,还差些靠得住的能力。

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