人造種子：世界糧食問題的新曙光

劉北辰

糧食生產(chǎn)受到多種主客觀條件的制約，水、肥料、土壤、種子對糧食都有極大的影響，其中種子的優(yōu)劣更是一個(gè)關(guān)鍵因素。多年來，科學(xué)家采用傳統(tǒng)的“雜交”良種研究法，誠然，雜交產(chǎn)生的良種對提高糧食產(chǎn)量起過很大的作用，例如雜交水稻良種推廣后可大面積增產(chǎn)，是一個(gè)成功的范例。但是培育的雜交品種往往只有一代或者幾代具有優(yōu)勢。因此，雜交制種需要專門的“制種田”，這一缺陷很大程度上限制了其發(fā)展。

目前一種新型的、像一粒粒小膠丸樣的人造種子，正在雄心勃勃地帶領(lǐng)著古老的種植業(yè)邁向新時(shí)代。它為解決日益困難的糧食問題帶來了新曙光。現(xiàn)代遺傳學(xué)研究證明，植物細(xì)胞具有全能性，每一個(gè)細(xì)胞都有可能生成一株完整的植株。1958年，美國科學(xué)家斯蒂伍德，將一棵胡蘿卜根須上的細(xì)胞取下，經(jīng)人工培養(yǎng)成了完整的胡蘿卜植株并開花結(jié)果，這種方法是在玻璃試管中完成的，從此開創(chuàng)了“試管苗”的先河。但是，這種試管苗的培育環(huán)境是無菌而且要求營養(yǎng)豐富，把試管苗移種大田，條件的變化使其成活率非常低。目前的人造種子可有效解決上述難題。人造種子制作過程是先把植物幼苗的嫩莖切成極小的碎片，這些碎片叫胚狀體，根據(jù)生物工程原理，每一碎片，經(jīng)處理后可長出根、莖、葉成為一株幼苗。胚狀體很嬌嫩，為了適應(yīng)環(huán)境必須給它穿上“外衣”，即給其包上一層如天然種子種皮一樣的營養(yǎng)層和保護(hù)層，營養(yǎng)層是胚狀體萌發(fā)及發(fā)育的營養(yǎng)物質(zhì)，保護(hù)層是一種入土后能自行溶解的高分子材料。人造種子可以保證種子發(fā)芽整齊劃一，對管理和收獲的機(jī)械化非常有利。人造種子可以在制作的過程中用刺激細(xì)胞變異的方法，培養(yǎng)新品種或增強(qiáng)某種有用性獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的種子。人造種子還可加入天然種子沒有的特殊成分，如加入固氮菌、殺蟲劑和除草劑等物質(zhì)。人造種子的使用可以節(jié)約大量的糧食，統(tǒng)計(jì)表明，我國每年種子的用量可達(dá)150億公斤，幾乎可供近1億人一年的口糧。而人造種子一株植物的嫩芽就可制出百萬粒種子，可節(jié)約大量的糧食。

人造種子的這種誘人之處，吸引了各國農(nóng)業(yè)專家致力于這方面的研究。美國率先投入大量人力物力使其在人造蔬菜及玉米種子上獲得成功，這些人造種子不久就可全面商業(yè)化生產(chǎn)。人造種子成本雖比天然種子要高60％，但由于內(nèi)有生長激素和殺蟲劑，后期管理成本大降足以抵消制作成本。法國、瑞士和德國等歐洲國家也不甘人后，相繼開發(fā)了人造種子。我國也在積極研制，上海復(fù)旦大學(xué)已研制出芹菜、花椰菜的人造種子，并正向高難度的水稻種子進(jìn)軍。相信在不久的將來，人造種子工廠將大批生產(chǎn)各種優(yōu)良種子，種植時(shí)只要從工廠得到各種優(yōu)良種子即可，拋棄傳統(tǒng)的作物在收獲期留種的方法，這對解決糧食生產(chǎn)不足問題無疑會帶來新的希望。