气候变化正在引发突变种子太空竞赛-彭博社

奥地利塞伯斯多夫的国际原子能机构温室设施。

摄影师：Akos Stiller/Bloomberg

一些微小生物以超过声速20倍的速度绕地球飞行，它们搭载在国际空间站上，旨在为变暖的地球上的人们提供食物。

由国际原子能机构发射到轨道上的高粱和甘蓝的种子通过一个薄金属盒系在太空舱上。这使它们暴露在更强烈的太阳辐射下，以诱导基因突变，使它们能够适应更高的温度、更干燥的土壤、蔓延的疫病和上升的海平面。

“迄今为止，大多数太空植物学的研究都是为了测试如何种植植物以供未来的太空殖民地。”国际原子能机构遗传学和植物育种主任Shoba Sivasankar在维也纳外的实验室表示。“这个实验不同，因为它旨在帮助地球上的人们适应气候变化。”

Shoba Sivasankar在国际原子能机构的温室中检查突变的高粱植株。摄影师：Akos Stiller/Bloomberg从阿根廷到加利福尼亚、法国和印度的农民在全球变暖的情况下难以保持产量，主要用于烘焙面包的关键作物价格上涨，对政治稳定产生影响。困扰北非的干旱正在限制当地的小麦收成，可能提高这个世界顶级进口地区的需求。

气温升高和天气干扰自1961年以来全球粮食产量减少了近13%，根据最近联合国的估计。美国国家航空航天局预计未来十年食物种植方式将发生根本性变化。

中国拥有全球近五分之一的人口，但只有全球7%的可耕种土地。几十年来，这个世界第二大经济体一直在通过火箭和高空气球向太空发射种子。

一名工人在2022年6月23日意大利皮埃蒙特地区干旱中经过烧焦的玉米田。摄影师：Andrea Carrubba/Anadolu/Getty Images科学家表示太空种子可以生产出更高产的小麦、大麦、玉米、黄瓜和番茄。该国仍在测试2006年任务携带的130多种植物样本，去年与巴基斯坦联合进行的任务将药用植物种子送回卡拉奇大学。

“我们希望它们在太空中通过基因突变可以更好地生长，具有更强的抗性、存活率和功效，”大学研究员王燕告诉中国经济网。“所有这些都可以通过基因突变在太空中实现。”

这是国际原子能机构首次使用宇宙辐射来突变种子。然而，半个多世纪以来，它一直在其位于塞伯斯多夫的实验室使用钴-60源进行控制辐射剂量。

拥有最多变种的国家

中国在国际原子能机构注册的变种作物品种中名列前茅

来源：国际原子能机构

11月，高粱和拟南芥（一种广泛用于遗传实验的十字芥的近亲）种子被发射到距离400公里（249英里）的轨道上，顶部是诺斯罗普格鲁曼公司的火箭，预计将在4月份降落回国际原子能机构的实验室，之后它们将经历可能需要数年的试验。

与使用 CRISPR 等工具基因工程DNA的新技术不同，用辐射诱发突变被认为是自然的。因此，这些种子不受与 转基因生物 或GMO相同的市场限制。

“这个实验室真正改变了我们对抗疾病的方式，我们对抗饥饿的方式，”美国驻罗马联合国粮食机构大使辛迪·麦凯恩说，其中一个机构支持这些实验室。“粮食安全是一个国家安全问题。”

水稻是最经常暴露于辐射的作物，有870个新品种正在栽培。日益干旱的条件已经减少了这种主食的产量，这是全球一半人口的主食。在 越南 和 印度尼西亚，经过改良的品种使产量增加了40%以上。

国际原子能机构（IAEA）的一名员工正在优化快速培育扁豆植物。摄影师：Akos Stiller/Bloomberg西瓦桑卡（Sivasankar）在一个湿润的温室里进行研究，里面种满了香蕉和咖啡植物，距离维也纳以南约一个小时的车程。各国每年都会向她寄送大量种子，这些种子将被暴露于伽马射线中，然后培育适应干旱条件的品种。

通过控制突变，培育新品种可能需要大约十年时间，而这项业务正在蓬勃发展。

“粮食生产将受到气候变化的影响，”她说。“通过遗传多样性帮助植物适应这些变化是最可持续的解决方案。”

IAEA实验室是外交的最后阵地之一，在超级大国争霸重新兴起的背景下，促进了中国、俄罗斯和美国之间的合作。近年来，各国已经投资了近1亿美元用于升级这座冷战时代的设施，这有助于满足五个官方核大国根据不扩散条约的义务。

“我们正在确保核技术和材料的有益用途可以得到利用，”美国驻IAEA大使劳拉·霍尔盖特（Laura Holgate）说。

中间是劳拉·霍尔盖特（Laura Holgate），右边是辛迪·麦凯恩（Cindy McCain），二人在2月16日访问了奥地利塞伯斯多夫的国际原子能机构实验室。摄影师：Akos Stiller/Bloomberg富裕国家也从研究中受益。一项无菌昆虫计划帮助北美农民节省了数百亿美元，根除了侵袭水果和牲畜的蝇种。意大利的一个计划在目标地区消灭了约80%的携带疾病的蚊子种群。

该机构的网站包括八个被铁丝网和牧场环绕的核应用实验室。一个无窗的建筑物内设有一台用于检测来自伊朗等国家环境样本中的铀痕迹的机器。另一个用于开发针对Covid-19、埃博拉病毒、寨卡病毒和非洲猪瘟的检测。

另一个房间里有成群的昆虫在盒子里飞来飞去，盒子上覆盖着白色网眼布。在加热到热带气候的房间里，空气中弥漫着虫子食物的气味：动物血液、肝粉、金枪鱼粉和酵母。

IAEA昆虫害虫控制实验室中测量了蝿蛆的交配竞争力。摄影师：Akos Stiller/Bloomberg这些标本每年在撒哈拉以南非洲造成数十亿美元的损失，蝿蛆在那里传播人类的睡眠病，并使牛群虚弱。辐照这些害虫有助于科学家培育不育雄蝿蛆以帮助控制孵化率。

对许多人来说，国际原子能机构（IAEA）是联合国的核监督机构的代名词，负责防范可能被用于制造原子武器的材料的非法交易。但越来越多的是，对人类构成威胁的另一个因素 —— 气候变化 —— 正推动着新的投资，南非昆虫学家香特尔·德·比尔（Chantel de Beer）表示。

“我们以前的实验室对我们正在经历的增长来说太小了，”她说。“我们有责任以尊重的方式管理环境问题。”