本年，中国航天最焦炙的事件，无疑是嫦娥六号探伤器顺利登陆月球后面并安全返航。自5月3日，搭载嫦娥六号探伤器的长征五号遥八输送火箭在海南文昌航天辐射场烽火辐射，至6月25日，嫦娥六号复返器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，53天的奔月之旅，嫦娥六号不仅安全带回了贵重的月壤，还有一批用于航天育种商榷的水稻种子。

近日，这批水稻种子已由位于华南农业大学的国度植物航天育种工程技巧商榷中心团队完成了第一个育种世代的商榷；月壤的商榷后果也由中国科学院广州地球化学商榷所团队发布于《科学》杂志。月稻和月壤中蕴含着哪些科技奥密？本期《科技周刊》，咱们邀请广州科学家为全球逐个解答。

道理：深空环境促进基因的窜改

任何动植物的育种，皆需要围绕变异来开展。变异的骨子是遗传物资突变，最终导致动植物的性状发生变化。而育种则是通过东谈主工采取，让动植物的优良性状得以保留。

谈到航天育种，国度植物航天育种工程技巧商榷中心主任郭涛告诉记者，任何动植物的育种，皆需要围绕变异来开展。变异的骨子是遗传物资突变，最终导致动植物的性状发生变化。而育种则是通过东谈主工采取，让动植物的优良性状得以保留。因此，创造变异，是咱们培育植物新品种的基础。

航天育种始自诱变育种。约略100年前，科学家们将X射线始终映照果蝇后发现，果蝇的后代发生了好多性状变化，如翅膀大小的变化、体形的变化等。这让科学家意志到，东谈主类不错应用射线诱发生物的遗传物财富生突变，这便是诱变育种的发源。从基因突变的角度讲，射线的映照会使得生物基因中的DNA断裂，这时，生物会开动DNA断裂赞成，但这种赞成就怕并不是竣工准确，这就产生了基因突变。

华农是国内最早一批开展植物航天育种的科研院所

跟着核能的和平应用，20世纪60年代起，我国便树立了一大量应用核能诱发种子变异、做事于农业分娩的科学安设。到了20世纪90年代，跟着我国掌抓了复返式卫星技巧，应用天外环境（如高能辐射、微重力等）进行育种的科研样子也随之开动，华南农业大学是国内最早一批开展植物航天育种的科研院所，2009年，华农获批诞生国度植物航天育种工程技巧商榷中心。

“航天育种拓展了农作物品种选育的基础，加多了基因变异的开头。”郭涛告诉记者，跟着嫦娥探伤器带着种子脱离近地轨谈飞向月球，变异着力将会比近地轨谈时更高，“航行器在近地轨谈时，地球磁场依然能屏蔽不少寰球中的射线，而嫦娥系列探伤器飞向深空时，地球磁场的屏蔽作用隐匿，况兼万古辰的天外旅行，不错让种子接受更多寰球射线映照，从而产生更多基因突变。这些基因突变的出现，也成为培育新品种的基础。”

商榷：突变水稻有两种培育方式

“咱们已撰写了嫦娥五号与水稻遗传变异的联系专著，现时这本书已处在筹措出书阶段。而针对嫦娥六号带回的水稻种子，现时还处于早期商榷阶段。”郭涛告诉记者，2020年11月，伴跟着嫦娥五号探伤器复返大地，国度植物航天育种工程技巧商榷中心立时对其带回的水稻种子伸开科研。

嫦娥六号带总结的种子也曾试种收割

郭涛暗示，科学家一方面不错顺利应用突变体水稻选育新品种，现时，由嫦娥五号所载稻种选育出的两个新品系水稻已在进行新品种认定；另一方面，科学家们还不错应用杂交育种、杂种上风应用等技巧，培育杂交水稻。“这两种育种技巧，咱们皆在束缚进行尝试。无谓置疑的是，咱们通过嫦娥五号、嫦娥六号等在空间环境中得到的水稻基因突变，是咱们使用传统技巧难以得到的，这亦然航天育种的焦炙道理道理方位。”

谈到本年的嫦娥六号登月，郭涛告诉记者，此次华南农业大学共得到40克（约2000粒）探月归来的水稻种子。其中一部分种子也曾试种，并已在11月收割，“嫦娥六号咱们作念的商榷笃信跟嫦娥五号不一样。嫦娥五号，咱们系统地商榷了深空环境对水稻遗传上的影响，如基因突变、基因抒发等，而嫦娥六号，咱们则是针对嫦娥五号中发现的重要调控基因进行商榷，比如，这些基因是否仍然能起到调控变异的作用等。”

转动：已产生70多个水稻新品种

尽管现时探月水稻的科技后果还在研发之中，但水稻航天育种所带来的福利，咱们通盘东谈主皆可能在神不知，鬼不觉中享用过。

郭涛告诉记者：“应用航天育种技巧，咱们也曾培育出4个超等稻品种，现时也曾有70多个航天水稻品种在分娩上应用，咱们的航天超等稻‘Y两优1173’‘五优1179’，平均亩产能达到751.7公斤和732公斤，在华南地区扩充已杰出1000万亩，而通盘航天水稻品种累计扩充面积已杰出1亿亩。”

郭涛还特意向记者先容“华航香银针”优质稻米，该水稻早期的种子样本就来自神舟系列飞船，“2022年刚通过核定的品种‘华航香银针’，现时也曾成为广东省优质成例香型丝苗米的新标杆。它产量高、口感好，最高产量达到723.5公斤/亩，而至于米的口味香气，咱们作念过盲测，一品评委回味各个品种水稻作念成的米饭，‘华航香银针’的得分杰出了泰国香米，荣考取别称。现时，这个品种的水稻正在华南地区幽闲扩充栽培。”

稻种的航天科研之旅

飞向深空接受寰球射线映照

种子“乘坐”嫦娥探伤器脱离近地轨谈飞向月球，变异着力将会比近地轨谈时更高——航行器在近地轨谈时，地球磁场依然能屏蔽不少寰球中的射线，而嫦娥系列探伤器飞向深空时，地球磁场的屏蔽作用隐匿，况兼万古辰的天外旅行，不错让种子接受更多寰球射线映照，从而产生更多基因突变。

复返地球进行基因测序

历程3年多的勤劳，科研东谈主员完成了对这些月球水稻的基因测序。他们在这些水稻中共发现了5053325个突变位点，平均每个材料的突变位点数达到12960个，“现时看，嫦娥五号上所载水稻的基因突变频率比咱们在大地上使用射线进行诱变育种的突变频率提升两个数目级。”

基因的窜改顺利导致了性状的窜改。最终，在嫦娥五号带回的这批水稻种子里，科学家们共发现了150个农艺性状突变体，53个粒型突变体，47个氮反映突变体，17个耐碱威迫突变体，12个耐盐威迫突变体，49个耐旱威迫突变体，27个耐冷威迫突变体，20个抗稻瘟病突变体。“针对以上这375个突变体，咱们也曾构建了联系突变体库，这将为水稻育种提供焦炙的材料开头。”郭涛先容，氮反映、耐碱、耐盐、耐冷突变性状，意味着水稻将不错更好地适合环境威迫，在育种中具有焦炙价值。

广州科学家最月牙壤商榷后果登陆《Science》

除了去往月球的水稻种子，嫦娥五号、嫦娥六号带回的月壤亦然广州科学家的主要商榷对象。11月15日，由中国科学院广州地球化学商榷所徐义刚商榷员领衔的商榷团队在《Science》上发表了他们关于月球后面月壤的最新商榷后果，初度揭示月球后面不异存在着年青的岩浆举止，为揭示月球二分性、完善全月演化框架提供了重要科学笔据。月球的二分性是指月球正面和后面在刻画、身分、月壳厚度、岩浆举止等方面存在的权贵互异，但其变成机制仍未得到贬责，成为月球科学最基本的问题之一。

为月壤作念“CT扫描”

在中国科学院广州地球化学商榷所，团队高等工程师张乐接受记者的专访。本年6月25日，嫦娥六号共鸠合1935.3克月壤样品复返地球。8月底，广州地化所获批了3.5克珍稀的嫦娥六号月壤样品。

张乐告诉记者，嫦娥六号着陆在月球后面一个古火山熔岩区，团队很念念知谈，这片火山是什么时候喷发的，这对商榷月球的火山举止很有道理道理。

科学家们需要在终点狭窄的月壤中，挑出稍许大一些的颗粒，商榷这些颗粒是不是由火山喷发变成的，“这种颗粒终点难找，咱们拿到的月壤中达到毫米级的仅有二三十颗，其他挑选出来的颗粒大部分的直径皆在几十微米到几百微米之间。这些毫米级的月壤颗粒经显微CT扫描，就不错看到里面结构，匡助咱们判断它是否为火山喷发变成的。”

张乐同期暗示：“由于月球名义莫得大气和水流，是以月壤和地球上的泥土有很大的远离。月壤诚然很狭窄，但显微镜下，皆是有棱有角的，莫得那种磨圆的颗粒出现。”

应用铀铅同位素获取火山熔岩喷发时间

在识别出月壤中的火山熔岩碎片后，商榷东谈主员濒临的责任是如何笃定着陆区火山熔岩的喷发时辰。

在张乐的携带下，记者见到了分析月背火山喷发年岁的神器——离子探针。该仪器属于磁式质谱。接收聚焦的氧离子流轰击月壤样品名义，将样品中的各式元素激勉为带电粒子进入仪器的航行管谈。在各式复杂的电场和磁场作用下，采取需要的带电粒子进行检测。

离子探针施行室的杨晴高等工程师先容，笃定嫦娥六号火山熔岩喷发时间用到了铀-铅放射性同位素体系。铀-238的半衰期长达45亿年，相比适合用于寰球天体这种大时辰模范的科研对象进行准确的年代测量。“考古领域用到的碳-14测年法的道理和咱们接收的铀-铅法的道理是一样的。只不外碳-14的半衰期要短好多。”杨晴先容，离子探针分析标明嫦娥六号火山熔岩在距今28.3亿年前喷发变成，讲明月球后面同月球正面一样，存在＜30亿年的火山举止。

张乐告诉记者，除了商榷着陆区的火山熔岩外，嫦娥六号月壤中还有大量的月球高地物资。这些物资关于相识月球后面物资构成是十分有道理道理的。嫦娥六号月壤当作东谈主类首份月球后面的样品，任何新的发现无疑皆是道理道理重要的。科学家需要接续潜入地开展联系商榷，从中发掘新的相识。

月壤颗粒比念念象的更细

张乐先容：“拿到月壤之后，咱们就速即复返广州，可是到了机场等飞机的时候，几个东谈主就有点急不行耐，念念亲眼望望月壤到底是什么花样，根据之前的教学，咱们知谈月壤笃信是相比狭窄的，但到底有何等狭窄却不明晰。咱们就掀开手机的手电筒，透过玻璃瓶，咱们看到了灰玄色、粉末状的月壤。那时，我的直不雅感受便是月壤终点的狭窄，比咱们念念象的更细。”

当六合午，一下飞机，商榷东谈主员便带着月壤直奔单元，“在拿到样品之前，咱们商榷所就动员了30多位科研责任者参与样品的测试分析和联系的商榷。全球各司其职，严阵以待，样品一到所里，全球坐窝就插足到样品的测试和商榷中。”

文/武威

（广州日报）