没想到 核能也和我们吃的食物有关

核能和育种似乎是两码事。然而，中国农业科学院作物科学研究所近日发布消息称，近年来，中国农业研究界在核技术农业应用领域取得了一系列重要成果，如创造作物突变种质资源、培育新品种等，为保障国家粮食安全、促进农业绿色发展发挥了独特作用。

什么是核能育种？通过核能育种，中国生产了什么样的粮食？除了育种，核技术还能做什么超乎想象的事情？记者采访了相关专家。

创建种质库中没有的新突变资源

核能育种实际上是通过核反应释放能量的过程或方法，产生的高能粒子与生物体相互作用，改变生物体的基因，从而筛选新的种质资源，创造新材料，培育新品种中国农业科学院作物科学研究所副所长、中国原子能农业学会会长刘鲁祥在接受《科技日报》记者采访时表示，核能育种又称核辐射育种，其核心是通过核能射线的作用破坏生物遗传物质的DNA结构，使其基因发生改变，进而形成新的性状，进而筛选、利用和固化对人类有益的性状，形成新的品种。

刘鲁祥说，目前，中国农业科学院作物科学研究所国家种质资源库已收集了51万份种质资源。“包括核能育种在内的育种方法的最重要目的是创造种质库中没有的新突变资源。”

那么核能育种、航天育种和基因改造之间有什么区别呢？

核能育种和太空育种都可以改变生物体的基因，改变的基因可以传给后代。通过进一步整合和利用这些人工诱变产生的新突变，将形成高产、优质、抗病、抗逆的新品种。不同之处在于导致生物体变化的因素或影响因素是不同的。太空育种使用太空宇宙粒子，主要是高能重离子，是宇宙的一种核能。

转基因是生物品种单个基因的定向改良，而核育种的基因变化具有随机性，可能会诱发意想不到的新品种。

核能育种对中国粮食安全的贡献

早在1956年，中国就开始研究和开发核辐射诱变育种技术。“七五”以来，核辐射等诱变技术的研究和育种应用被列为国家或部门重点科技项目或课题。

到目前为止，中国已经利用核技术培育和批准了1033个突变品种，占同期国际上培育的突变品种总数的三分之一以上，中国的粮食、棉花和石油年产量为15亿公斤刘鲁祥说，“十三五”期间，我国通过对7种不同作物进行诱变，育成了20多个高产优质新品种，亩产小麦最高可达841公斤，实现了作物诱变改良的新突破。

其中，山东省农业科学院原子能利用研究所和中国农业科学院作物科学研究所培育的小麦新品种鲁源502，解决了重穗品种易倒伏的生产难题，已推广应用7700多万亩，成为目前中国第二大小麦品种。江苏省何丽霞区农业科学研究所将辐射诱变与常规育种相结合，选育出扬辐麦4号等一系列新品种，并已推广3000万亩。

在水稻育种中，四川原子能研究所将辐射诱变与籼粳交杂种优势利用技术相结合，创造了恢复力强、配合力高、品质好的水稻新种质

“据不完全统计，每年用于生产的主要作物品种和推广区域有8%-10%来自核能育种。”刘鲁祥告诉记者，由于在核辐射作物诱变育种领域取得的显著成就，中国已成为国际原子能机构亚太地区核辐射诱变育种合作项目的牵头国，为中国和亚太地区的粮食安全和食品安全做出了重要贡献。

它也可用于食品加工、石油、水利等领域

除了育种，核技术还有许多意想不到的用途。

例如，在食品加工领域，食品辐照被称为21世纪的绿色加工技术，是继罐头食品加热冷冻保鲜技术之后的又一种新的食品加工技术。所谓辐照，即利用高能电子束等射线对产品进行辐照，通过辐射效应达到材料改性、杀菌消毒的效果，延长产品的保质期。

自1984年以来，中国开始辐照大蒜、土豆、洋葱、脱水蔬菜、红薯酒和肉制品。刘鲁祥说，目前，中国辐照食品每年占全球总量的一半以上，年产值已超过26亿美元。就设备总数和加工能力而言，中国的食品辐照量居世界第一。

例如，同位素示踪可以用来控制油田和疏浚河流。

中国90%以上的油田都是注水开采的。经过多年开采，洪水很严重。为了更好地挖掘老油田的潜力，研究人员开发了放射性示踪钡-131微球，为注水井注水剖面测量提供了有效工具。测井时，利用定位释放器将具有一定活性的放射性示踪微球释放到地下，通过注水使示踪微球进入不同渗透率的地层，形成均匀的扩散层。无论水流到哪里，微球都会发出辐射信号。然后，科研人员利用探测器沿注入井测量放射性，从而了解地层中注水的分布、流向和作用，为油田的合理开发和综合治理提供科学依据。

此外，中国每年花费数千万元疏浚长江口的泥沙。为了了解泥沙的运行规律，南京水利科学研究院在长江上游投放含钪-46同位素的石英砂，并用闪烁探测器进行跟踪观测，为长江口深水航道治理和全天候深水航道建设提供了重要的技术数据。采用该技术后，10万吨级货轮可通过长江口直接到达上海宝钢码头。

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核能育种首先“突破”，然后“站立”

核能育种的具体过程是什么？让我们一起看看。

仪器发出的高能粒子穿过作物细胞，到达细胞核，与脱氧核糖核酸原子相互作用，破坏它们的化学键，或者与细胞的水分子相互作用，产生自由基，从而伤害细胞的染色体。植物细胞中的特定“酶医生”急于修复。有些骨折是可以治疗和连接的，而有些是无法治愈的。许多“酶医生”在有限的时间内咨询，咨询数据或基于经验，审议的结果是死马当活马医，因此错误的修复诞生了。

不要低估这个小错误，它可能会使植物无法回到它原来的样子。继续犯错误，活下去，然后变异细胞就诞生了。这些突变细胞通过分裂增殖，形成一组相互支持的突变细胞，共同发育成一个完整的植物，最终一个新的突变体诞生了。

与原始品种相比，这些突变体可能更高或更小，或早或晚成熟，或多或少繁殖后代，等等。优秀的品种由人类选择，逐渐培育成新品种，投放市场，造福人类。