外星人小白

一提到太空果实，很多人第一个反应就是“特别大”，无论是太空青椒还是太空南瓜，但凡是太空品种，果实都比普通品种要大。

那么，为什么上过太空的种子，就会结出比较大的果实呢？ 太空果实

一般来说，物种的演化以百万年，甚至千万年为单位， 这是因为地球环境虽然会发生变化，但变化的比较温和，物种在适应环境时，也发生温和的演化。

但物种在演化时，其实是没有方向的，比如：南瓜，在演化的过程中可能会演化出有毒的南瓜，酸南瓜，小型南瓜，巨大型南瓜等等。但不是所有的物种都可能适应环境，可能有毒的南瓜毒素太强，把自己毒死了，因此这个物种就不会在演化中被保存下来，这个过程就是自然选择，也叫做定向淘汰。

而太空果实之所以会如此巨大，其实和“自由演化——定向选择”有关。

太空果实为什么会那么大？

太空果实之所以“上天”后再返回地球，能够演化出巨大的果实，其实和太空环境有关。我们知道，太空环境由于缺乏臭氧层，所以太阳中的紫外线以及宇宙射线可以直接照射到火箭表面，而紫外线以及宇宙射线是高能粒子，具有高辐射，它可以破坏DNA中的碱基对排列序列，让生物体内的遗传物质发生改变和变异，因此物种变异的速度大大加快，以前需要百万年，甚至千万年才能变异的种子，现在只需要几天就会变异。

之所以宇航员执行太空任务后，DNA不会变异的原因是宇航员穿着厚厚的宇航服，宇航服可以隔绝太空中的高能射线以及紫外线。

我们知道

这些就是生物的自由演化，而科学家们会从这些演化中，挑选适宜人类食用的果实，比如：甜的，大的。

再用这些果实的后代，继续培养下一代，直到这个性状稳定下来。这个过程就是定向选择。

其实，科学家在定向选择物种时，还会用到孟德尔的遗传规律。

遗传学之父孟德尔在论文《植物杂交实验》中，解开了生物遗传的规律。

孟德尔选取了两种豌豆作为参照实验，一组是开紫花的豌豆，一组是开白花的豌豆，由于豌豆是闭花授粉，也就是说豌豆在花朵还未开放时，就已经完成了自我授粉，因此自然环境下，豌豆都是纯种，不存在杂交情况。

孟德尔用开紫花的豌豆和开白花的豌豆杂交，最后只得到了一种豌豆，既紫花豌豆。

孟德尔继续用杂交出的紫花豌豆播种，这一次，孟德尔得到了两种豌豆，既紫花与白花豌豆，但紫花的数量是白花数量的3倍。

后来，孟德尔用了7组不同性状的豌豆继续完善实验数据，结果每一次性状的区别都是3:1，孟德尔由此解开了生物的遗传规律 。

他认为，

我们知道，虽然有些太空种子结出的果实较大，但它可能较酸，而有些太空种子虽然结出的果实较小，但它会比较甜。

因此育种专家们会让它们进行杂交，杂交得出又甜又大的果实后，科学家们还会利用孟德尔遗传规律让他们自交或者回交，以便得出人类想要的果实，比如又大又甜的太空果实。

据育种专家介绍，并不是所有上过太空的种子，都能结出符合人类要求的果实，它还需要在地球表面进行日复一日的育种培养，才可以得到。

最后得到的太空果实大小也五花八门，比如有适合做面点的高筋面粉，以及适合做蛋糕的低筋面粉，这些小麦的种子都不巨大，而是和平常的麦穗差不多大小。

之所以在我们观念里，太空果实都非常巨大是因为，媒体在报道时，喜欢用一些夸张的、不常见的物种做素材，比如：比起不起眼的麦子，那些拥有巨大体型南瓜更容易吸引眼球。

在媒体的“片面”报道下，我们才认为上过太空的果实都非常巨大。

薛定谔的科学

太空育种的原理其实非常的简单。

我们把种子带上太空之后，让它处于一种微重力、弱磁场、真空、高强宇宙射线的环境中。

我们知道，当生物脱离开熟悉的生存环境时，在新环境的诱导下，就会发生神奇的基因突变，生物本身就是这样产生和繁衍的。

基因组的DNA分子是十分稳定的，每个细胞都能进行精确的分裂，复刻另一个自己。但是在一些时候，如被X射线照射等时，DNA的片段便可能出现一些突然的变化，比如在一个位点上出现一个新基因，代替了原来的基因，那么这个突变个体就会表现出一个新的特征。

人们对太空蔬菜的印象就一个字：大！

其实，突变的太空种子会有很多的新特征，大只是比较直观的一种而已。它也可能表现在抗病性等特征上。

很多人可能会问：太空蔬菜能长这么大，为什么研究这么多年了，在市面上还买不到呢？

其实，太空育种是一种成本和失败率都非常高的实验，不光涉及火箭发射，还要能回收，光这一点，就没几个国家能做到的。还有太空育种不是每一颗种子的基因都会被诱导突变，诱变率只有千分之几，而且突变不一定会朝着有益的方向变，其中的有益突变又只是其中的千分之几。

所以，扛着一麻袋种子上去，最后真正有用的就没几个，而且还要耗费很大的科研力量。

最最重要的是，这种太空的基因诱变环境，在地球上科学家们就能模拟出来，何必动不动就要上天呢？

太空育种，就是一个噱头而已，并不堪大用！

科学重口味

首先，上过太空的种子并不一定都会结出非常大的果实，也有很小的果实，只不过由于媒体宣传时，喜欢用超乎想象的大果实，让许多人误以为太空果实都比较大。

太空果实原理

种子在地球上时，由于地球环境较为稳定，因此很难短时间发生较大的变异，但是太空中就不一样了，种子在接受太阳辐射、紫外线照射以及宇宙磁场等各种因素时，环境发生了较大的变化，因此很容易在这些外部条件下基因进行改变。

太空种子，就是种子搭乘卫星在太空中飞行5-7天后，接受外部剧烈的环境变化，再返回地球的。

但是，无论是太空环境剧烈变化，还是地球环境温和变化，所导致的生物演化方向都是毫无规则的，并不是按照人为预期那样的发展的，太空种子也不例外。

种子在接受5-7天的飞行后，科学家们会把这些种子再栽培4-5年时间，这期间有些种子结出的果实会更大，有些果实口感会变得不好吃，有些果实会更可口，也有些种子会又高又不结果实。

以小麦种子为例，小麦种子在天空中飞行5-7天后，在地球上的后代有的高杆（不利于抗风抗雨），有些会矮杆，有些穗子会更大，有些成熟期会提前，甚至有些淀粉含量更多。

总之，种子虽然会在太空中基因发生突变，但基因突变是没有方向的。

后来，科学家们再在这些太空果实中的后代中选取优良的基因变异的后代，这种人为的筛选更符合人类的期望值。虽然如此，科学家也介绍说，太空种子能得到优良品种的概率非常少，而且实验不可控。

孟德尔豌豆杂交实验

在了解太空果实为什么会变大之前，我们先了解一下生物学上著名的实验：孟德尔豌豆杂交实验。

孟德尔选取了两种豌豆作为实验对象，一种是高茎豌豆，和一种矮茎豌豆。孟德尔把两者杂交之后，只得到了一种豌豆，也就是高茎豌豆，我们把这个高茎豌豆称之为A。

后来，孟德尔让A自花授粉，结出的果实种下去后，又得到了两种豌豆，即高茎豌豆和矮茎豌豆，而在1064株豌豆中，其中有787株是高茎，只有277株是矮茎，也就是说

科学家们早已驾轻就熟的运用这个规律，培育自己想要的种子。

比如，有些太空种子虽然会变大，但可能口感不好吃；有些可能口感很好，但可能植株结的果实少......

科学家们把自己想要的果实，通过定向选择出来。比如，先选择种子大的果实和口感好的果实进行杂交，通过培育与观察，把其中一些口感好的并且果子又大的品种选择出来。再种植下去4-5代，把这一性状稳定下来，即可作为一种新品种向全世界普及开来。（但是，很多时候科学家们数十年如一日也不会收获一种新品种，可想育种之难）

由此可见，并不是种子经过太空飞行后就可以得出我们想要的果实，而是科学家们在背后数十年如一日的挑选、培育，才让我们吃到了口感又好，果实又大的农产品。

总结

不管是经过太空环境下的种子，还是袁老一直在研究的杂交水稻，人类在育种方面一直都秉持着：“自然变异，人工筛选”

因此，我们所见到的每一个新品种，都是科学家们数十年如一日的努力才筛选出来的。因此，我们确实应该向这些育种专家们致敬。

钟铭聊科学

为什么上过太空的种子会结出比较大的果实？

上世纪九十年代出现了一个叫做太空椒的青椒品种，特征是植株增高增粗明显，果形增大，增产明显，病虫害的抵抗能力有部分增加，作为太空椒的种植农户，对于这样的结果肯定是喜闻乐见的，而太空椒的名字也非常响亮，使得在农村田间，到处都能看到太空椒的身影。

但其实了解育种的朋友都知道，太空椒不过是名头而已，而隐藏在背后的辛酸也只有育种工程师才会知道，因为虽然名叫太空椒，却不是青椒种子上过太空就会变得高产！

所谓的太空育种

太空育种也称空间诱变育种，具体操作并不复杂，方法是将农作物中子或者试管种苗通过探空火箭或者卫星送到太空，暴露在太阳和宇宙射线的辐射之下，使中子基因发生诱变，然后再返回地球将其发芽或者继续种植，确认其长势与结果等状况，选择优秀的进入育种环节！

但事实上这个诱变是无法控制的，在高能辐射的照射下产生的影响是随机的，比如有的诱变并不会高产，反而会影响生长发育！而有的根本就不明显，只有极少数种子会朝着我们想要的方向发展，而育种则并不是一代优良就可以作为种子，需要将这优势保留下来，这需要育种工程师大量的工作。

因此说太空育种并不是一件容易的事，而随着现代育种技术的发展，太空育种不再是我们首选的育种方式，反而会因为其他更高效技术的发展，仅仅是作为一个育种选项而已！

还有哪些优秀的育种方式？

常见的育种方式有诱变育种、单倍体育种、杂交育种以及多倍体育种和转基因育种等多种方式，不过无论是哪种方式，其必须是物种的基因发生改变，否则前后一致也就得到一颗一样的种子而已，那么在在这些育种方式中哪个最优秀呢？

太空育种其实是一种效率比较差诱变育种方式，后期需要大量的筛选才能培育出一个新的品种。我们看到那高大上的青椒不知道包含了工程师多少汗水！

• 分子育种

现代育种方式中有一种精准育种的技术，但它和转基因育种又有区别，这就是近年来快速发展的分子育种技术，将优秀物种的基因直接导入受体细胞中，精确控制新品种未来想要展现的形状，比如抗倒伏，抗病虫害以及高产与耐旱耐寒等等。

但前提是必须要精确标记出展现这些形状的可检测的DNA序列或蛋白质（分子标记），这和转基因也有比较明显的区别，因为分子标记仅仅涉及测序、检测以及单核苷酸多态性，与转基因有明显的区别！

分子育种还可以克服远源杂交的不亲和性，将两者优势在一个品种上集中展现，还有一个优势是分子育种是可以遗传的，也就是说新品种的种子将获得母本的优势，可以留种种植。

• 转基因育种

通过现代分子生物技术将一个或者多个基因添加到另一个生物基因组中，以达到改良生物性状的技术，分子育种非常优秀，但它的水平基因转移范围非常有限，但转基因技术可以扩大这个范围，甚至在不同物种间达到优秀基因转移目的！

1983年世界上第一例转基因植物-含有抗生素药类抗体的烟草在美国成功培植。

1992年中国首先在大田生产上种植抗黄瓜花叶病毒转基因烟草，成为世界上第一个商品化种植转基因作物的国家

2012年，全球转基因作物种植面积达到约1.7亿公顷。按照种植面积统计，全球约81%的大豆、35%的玉米、30%的油菜和81%的棉花是转基因产品。

转基因育种示意图

• 杂交育种

杂交育种的历史是比较悠久的，动物的杂交与回交出现历史更早，因为很直观的就能看到配种过程，因此都会有意识的进行杂交实验！但植物的杂交与回交研究则是从孟德尔开始的，不过比较郁闷的是，1866年孟德尔的著作《植物的杂交实验》发表后居然在三十年内无人问津，知道二十世纪初有生物学家从事相同研究时才发现孟德尔在植物杂交实验上的贡献！

杂交育种方式大家都比较容易理解，毕竟杂交水稻我们已经太熟悉了，而袁隆平在这方面的贡献尤其突出。简单的理解就是杂交后人工选优，再根据保留的性状选择保留还是进一步自交再选优，但一般情况至少经过数次杂交后才能获得目标品种！

还有一种情况是杂交后回交，其实也是杂交的一种，只不过就是回到第一次杂交的母本或者父本根据不同的需求再次杂交，而根据逻辑形式的不一样，还需做统计优选，这个工作量是非常大的！

最后有个问题要提醒下，杂交或者分子育种都支持留种，但第二代种子退化严重，因为在开花结果的过程中会加入原有品种的基因逐渐退化，代数越多退化越严重！而转基因品种理论上可以操作种子不发芽，所谓的“断子绝孙”技术是存在的，但却只是让植物本身的中子不发芽而已，与广义断子绝孙无关，各位不要联想了

星辰大海路上的种花家

科学兴农为您解答。

太空种子不止能够结出来大果实，可是失败的案例更多！

改革开放之后，我国的航天事业得到了迅猛的发展，而与此同时在行情载人之外，我们还同时开展了一项研究：太空育种，在载人之外，将农作物种子同时携带上天，利用太空微重力，高辐射，真空，弱磁场等特点，实现果实诱变，从而筛选出符合我们人类所需求的目标性状。

而从我们所见到的媒体报道中总是能够听到太空辣椒，太空南瓜等，这些果实直观给人的感受就是一个字：大！似乎这些农作物只要能够进入太空，坐着太空飞船转一圈重新回到地球都能够长成一棵参天大树。科学兴农在此想说的是，上述情况实则不然，成功的背后却是无数的失败。

对于生物个体而言，之所以生物性状能够在自身个体以及后代之间能够得到延续，其中很大一部分原因应该归功于生命的遗传物质：DNA的稳定性，无论是在生物体生长发育过程，生物个体细胞的世代分裂中还是在世代传递中遗传物质都保持了非常高的稳定性，而这也是世界万物得以延续的基础。

举个简单的小例子，我们人类在日常生活活动中所经受的外界环境千变万化，然而从生到死我们人这个生物个体的遗传物质却并没有什么改变，这就是因为我们的遗传物质保持了稳定性，并没有说因为生物体所处环境的变化而导致基因出现变异。

而我们需要关注的另一点则是，生物体的变异分为正向有益变异和负向无益变异。当然这里的正向和负向只是我们人为界定的。大家对于生物体的变异却具有非常大的不确定性，那么问题来了，在农作物种子上天之后，又怎么一定保证结果是正向的呢？显然不可能的。

对于我们人类的需求来说，这些正向变异可以说是屈指可数的，然而对于负向变异的数量却是非常的多的，一个简单的例子：南瓜我们认为大是好的，但是辐射诱变后突变为大的概率同突变为小、中、大而言哪一种的可能性最高呢？显然大的结果最难，大的果实意味着植株光合效率高，营养利用率高等诸多优点才能集成一个大的结果，然而后两种而言针对我们人类来说，本身南瓜小的就不少，所以略微能够突变为中等南瓜也是一个不错的结果。

也就是说在一个“太空南瓜”背后还存在着无数失败的案例，只是能够为公众所熟知的都是成功的，而那些失败的则只能在背后默默的被时光所吹散。按照正常的突变概率来说，大致千分之一甚至万分之一才能筛选到一株正向突变植株，而尚且要有其余那么多泯然众矣。在美国白宫曾种植了一颗“太空树”这个树的种子随着太空飞船在太空围着月球转了14圈后返回了地球，可随着结果大家也都看到了，这棵树同正常的树木没有什么区别，而同时随太空飞船返还的另一种子则在美国航天局门口，试问您看出同正常的树木有什么区别了吗？

科学兴农

在科幻电影中，变异是不正常力量的重要来源之一，所谓“富人靠科技，穷人靠变异！”。但其实科幻在某种意义上一起在误导着我们，多数科幻作品其实是以科学为外衣的魔法故事，比如“爱你三千遍”的钢铁侠，他胸口的能源其实是宇宙原石的同位素，所以本质上来说还是魔法。

是魔法的话就不需要那么讲究了，所以科幻基本上宣传的都是“伪科学”。比如在实验或是宇宙中经历了一次巨大的辐射后就获得了各种神奇的超能力，其实这在现实世界中是不可能发生的。

自然选择存在方向

那么有的朋友可能就会问了——为什么太空蔬菜都那么大呢？无论是太空青椒还是太空南瓜都大得吓人，难道太空没有给这些种子什么“力量”吗？

对，这就是大家常见的误解之一，我就来解释一下生命到底是怎么变异与进化的。

很多人说进化论那翻译的就不对，应该叫演化论。这种说法看似可以消除公众对进化论的误解，其实是错的。

太空的突变与自然突变只是速度不同

突变（或者叫变异）只是一样相对随机且不稳定的过程，它本身并没有任何偏向或者喜好，只是DNA长链中的一个碱基对发生了一次随机变化，这个变化本身可能什么改变也没有发生，因为有部分氨基酸的密码是一对多的，变化后可能与变化前并没有什么变化。

那么这个氨基酸会带来什么变化呢？一般来说不是什么好的变化，因为生命的生化反应不像是流水线，而像是一场大狂欢，所以的蛋白质都会搅在一起，与所有可以反应的化合物反应。也就是说一个蛋白质改变结构，可能会造成整个一套系统出现混乱，甚至崩溃。

所以从这一点来说，能生出来的变异畸形幼崽都是比较厉害的，它们的变异虽然不利，但是还没有到杀死自己的程度，多数变异都会死在胚胎发育阶段，所以……这到底算是不幸还是幸运呢？

在绝大多数不利甚至是致死的突变中，只有极少数可能会产生一些没有什么影响甚至是有利影响的结果，这些也就是进化的动力，所谓的优良性状。

那么这些太空蔬菜又是如何呢？其实与自然的突变完全相同，只是加速了而已。太空中有强大的辐射和微弱的重力，这些会极大地加速基因突变的速度，要知道基因可不像我们想象中的那样嬗变，每复制一个碱基就只有一万亿分之一的概率会发生突变。

这是理所当然的，如果突变太容易发生，那么生命就会在获得有利性状之前就因突变的副用作死掉。所以一直以来我们地面上的育种方式都是杂交而非突变，杂交的本质就是将自然界中已经积累的有利突变收集起来，想办法通过有性生殖整合到后代体内，所以如果从原理上来说的话，人类进行了几千年的杂交可以被称为“传统转基因”。

在太空接受辐射的植物，其

那么这些种子种下来会是怎么样呢？绝大多数都是要淘汰的，有的根本发不了芽，有的长的非常糟糕，有些什么变化也没有，还有些甚至会不育。

人工选择也有明确方向

这就像是在沙里淘金一样，人工选择代替了自然选择，只找寻找其中有利的性状

也就是说，那些巨大的太空蔬菜其实是人为选择的结构，如果你很了解太空系列，就会发现其中也有很多与巨大没什么关系的品种，只是因为青椒太出名了，给大家留下了深刻的印象，加上群众对于太空“神秘力量”的想象，才传播的比较广而已。

至于说人类嘛，更是没可能了，因为成人的基因已经遍布全身，在太空接受辐射发生突变是存在的，但是每个细胞的突变都不一样呀！这可如何是好？所以就算会出现什么特别厉害的基因突变，也不会表现出来的，倒是万一变成了癌细胞还真能看得出来……

我是酋知鱼，一个有点东西的科学创作者，欢迎关注！

酋知鱼

生物本身是矛盾的组合体，在生物性上，既有遗传，又有变异，改变自己，适应环境。自然环境的变化，除了地震和火山爆发，大陆板块的漂移，沧海桑田的转变，气候变化，常常是若干万年计量，非常缓慢，显得很稳定，生长于斯的生物变异缺乏外因促进。古人发现红鲤鱼，挑选培育，历经千百年，终于衍生出庞大的金鱼世家。这样的速度，相比于自然界，已经是突飞猛进的加速度了，但是现代人意犹未尽，千方百计的寻找突破口，返回式卫星就成了最好的选择。卫星上天，地球的重力影响大大减弱；空气稀薄，几乎可以忽略不计；在地表上方，高度增加，气温成比例的降低，在卫星运转的轨道，气温已经很低了；地面上，浓厚空气层的阻挡，辐射大大削弱，而卫星轨道的辐射完全不受影响...这样的诸多因素，至少有一种刺激了种子，染色体或中断，或倍增，或缠绕...，总之，基因转变了，只是应急的，多方面的，试探性的变异。卫星返回，取出种子培育，会有多种表现，符合要求的，进一步培育选种，逐步获得所需。必须指出的是，上天种子的变异，并非都是良性的；变异的结果多种多样，高产只是其中一种；即使能高产，也还会变异甚至退化，要保持性状的稳定，还需要继续的研究。有些人以为，上过天的一定高产，可以马上推广，对科研的长期性，复杂性，不确定性，完全想象不到。所以科普宣传，有利于了解科学家的辛劳，成果，尊重他们的工作，敬佩他们的人品，崇尚他们的精神，有利于引导青少年的兴趣爱好，不使庸俗的追星害了下一代。

青山不掩

太空育种是富有中国特色的伪科学。

遗传学的基本原理是变异是随机的没有方向性的，绝大多数变异都是对生物体有害的。

太空中确实存在一些有利于基因变异的因素，但是，太空育种每次只携带几十克样品上去转几天，得到变异的概率很小的，进而有益的变异概率那就更小了，如果能定向“变大”，那这个成果的价值就太大了，直接否定遗传学基本原理了，诺奖算个屁啊，谁还在乎它菜价几毛钱？

显然，这些所谓的太空育种用的种子，在上天前后肯定是动过手脚的，或许本身就是已经选育过的新品种，上天转一圈镀镀金，就跟其他地方的螃蟹拿去阳澄湖洗个澡一样，骗骗你们这种傻瓜爱国贼而已。

老馒头簸箕

染色体加倍了，就是基因表达的产物变多了，就像一台小的机器变成一台大机器，生产出来的东西就自然变多了。

种植易

因为宇宙外的紫外线辐射吧，这些东西我们平民怎么可能知道。

關鍵字: 太空 结出 水果