人造种子：世界粮食问题的新曙光

刘北辰

粮食生产受到多种主客观条件的制约，水、肥料、土壤、种子对粮食都有极大的影响，其中种子的优劣更是一个关键因素。多年来，科学家采用传统的“杂交”良种研究法，诚然，杂交产生的良种对提高粮食产量起过很大的作用，例如杂交水稻良种推广后可大面积增产，是一个成功的范例。但是培育的杂交品种往往只有一代或者几代具有优势。因此，杂交制种需要专门的“制种田”，这一缺陷很大程度上限制了其发展。

目前一种新型的、像一粒粒小胶丸样的人造种子，正在雄心勃勃地带领着古老的种植业迈向新时代。它为解决日益困难的粮食问题带来了新曙光。现代遗传学研究证明，植物细胞具有全能性，每一个细胞都有可能生成一株完整的植株。1958年，美国科学家斯蒂伍德，将一棵胡萝卜根须上的细胞取下，经人工培养成了完整的胡萝卜植株并开花结果，这种方法是在玻璃试管中完成的，从此开创了“试管苗”的先河。但是，这种试管苗的培育环境是无菌而且要求营养丰富，把试管苗移种大田，条件的变化使其成活率非常低。目前的人造种子可有效解决上述难题。人造种子制作过程是先把植物幼苗的嫩茎切成极小的碎片，这些碎片叫胚状体，根据生物工程原理，每一碎片，经处理后可长出根、茎、叶成为一株幼苗。胚状体很娇嫩，为了适应环境必须给它穿上“外衣”，即给其包上一层如天然种子种皮一样的营养层和保护层，营养层是胚状体萌发及发育的营养物质，保护层是一种入土后能自行溶解的高分子材料。人造种子可以保证种子发芽整齐划一，对管理和收获的机械化非常有利。人造种子可以在制作的过程中用刺激细胞变异的方法，培养新品种或增强某种有用性获得高产优质的种子。人造种子还可加入天然种子没有的特殊成分，如加入固氮菌、杀虫剂和除草剂等物质。人造种子的使用可以节约大量的粮食，统计表明，我国每年种子的用量可达150亿公斤，几乎可供近1亿人一年的口粮。而人造种子一株植物的嫩芽就可制出百万粒种子，可节约大量的粮食。

人造种子的这种诱人之处，吸引了各国农业专家致力于这方面的研究。美国率先投入大量人力物力使其在人造蔬菜及玉米种子上获得成功，这些人造种子不久就可全面商业化生产。人造种子成本虽比天然种子要高60％，但由于内有生长激素和杀虫剂，后期管理成本大降足以抵消制作成本。法国、瑞士和德国等欧洲国家也不甘人后，相继开发了人造种子。我国也在积极研制，上海复旦大学已研制出芹菜、花椰菜的人造种子，并正向高难度的水稻种子进军。相信在不久的将来，人造种子工厂将大批生产各种优良种子，种植时只要从工厂得到各种优良种子即可，抛弃传统的作物在收获期留种的方法，这对解决粮食生产不足问题无疑会带来新的希望。