氣候變化正在引發突變種子太空競賽-彭博社

奧地利塞伯斯多夫的國際原子能機構温室設施。

攝影師：Akos Stiller/Bloomberg

一些微小生物以超過聲速20倍的速度繞地球飛行，它們搭載在國際空間站上，旨在為變暖的地球上的人們提供食物。

由國際原子能機構發射到軌道上的高粱和甘藍的種子通過一個薄金屬盒系在太空艙上。這使它們暴露在更強烈的太陽輻射下，以誘導基因突變，使它們能夠適應更高的温度、更乾燥的土壤、蔓延的疫病和上升的海平面。

“迄今為止，大多數太空植物學的研究都是為了測試如何種植植物以供未來的太空殖民地。”國際原子能機構遺傳學和植物育種主任Shoba Sivasankar在維也納外的實驗室表示。“這個實驗不同，因為它旨在幫助地球上的人們適應氣候變化。”

Shoba Sivasankar在國際原子能機構的温室中檢查突變的高粱植株。攝影師：Akos Stiller/Bloomberg從阿根廷到加利福尼亞、法國和印度的農民在全球變暖的情況下難以保持產量，主要用於烘焙麪包的關鍵作物價格上漲，對政治穩定產生影響。困擾北非的乾旱正在限制當地的小麥收成，可能提高這個世界頂級進口地區的需求。

氣温升高和天氣干擾自1961年以來全球糧食產量減少了近13%，根據最近聯合國的估計。美國國家航空航天局預計未來十年食物種植方式將發生根本性變化。

中國擁有全球近五分之一的人口，但只有全球7%的可耕種土地。幾十年來，這個世界第二大經濟體一直在通過火箭和高空氣球向太空發射種子。

一名工人在2022年6月23日意大利皮埃蒙特地區乾旱中經過燒焦的玉米田。攝影師：Andrea Carrubba/Anadolu/Getty Images科學家表示太空種子可以生產出更高產的小麥、大麥、玉米、黃瓜和番茄。該國仍在測試2006年任務攜帶的130多種植物樣本，去年與巴基斯坦聯合進行的任務將藥用植物種子送回卡拉奇大學。

“我們希望它們在太空中通過基因突變可以更好地生長，具有更強的抗性、存活率和功效，”大學研究員王燕告訴中國經濟網。“所有這些都可以通過基因突變在太空中實現。”

這是國際原子能機構首次使用宇宙輻射來突變種子。然而，半個多世紀以來，它一直在其位於塞伯斯多夫的實驗室使用鈷-60源進行控制輻射劑量。

擁有最多變種的國家

中國在國際原子能機構註冊的變種作物品種中名列前茅

來源：國際原子能機構

11月，高粱和擬南芥（一種廣泛用於遺傳實驗的十字芥的近親）種子被髮射到距離400公里（249英里）的軌道上，頂部是諾斯羅普格魯曼公司的火箭，預計將在4月份降落回國際原子能機構的實驗室，之後它們將經歷可能需要數年的試驗。

與使用 CRISPR 等工具基因工程DNA的新技術不同，用輻射誘發突變被認為是自然的。因此，這些種子不受與 轉基因生物 或GMO相同的市場限制。

“這個實驗室真正改變了我們對抗疾病的方式，我們對抗飢餓的方式，”美國駐羅馬聯合國糧食機構大使辛迪·麥凱恩説，其中一個機構支持這些實驗室。“糧食安全是一個國家安全問題。”

水稻是最經常暴露於輻射的作物，有870個新品種正在栽培。日益乾旱的條件已經減少了這種主食的產量，這是全球一半人口的主食。在 越南 和 印度尼西亞，經過改良的品種使產量增加了40%以上。

國際原子能機構（IAEA）的一名員工正在優化快速培育扁豆植物。攝影師：Akos Stiller/Bloomberg西瓦桑卡（Sivasankar）在一個濕潤的温室裏進行研究，裏面種滿了香蕉和咖啡植物，距離維也納以南約一個小時的車程。各國每年都會向她寄送大量種子，這些種子將被暴露於伽馬射線中，然後培育適應乾旱條件的品種。

通過控制突變，培育新品種可能需要大約十年時間，而這項業務正在蓬勃發展。

“糧食生產將受到氣候變化的影響，”她説。“通過遺傳多樣性幫助植物適應這些變化是最可持續的解決方案。”

IAEA實驗室是外交的最後陣地之一，在超級大國爭霸重新興起的背景下，促進了中國、俄羅斯和美國之間的合作。近年來，各國已經投資了近1億美元用於升級這座冷戰時代的設施，這有助於滿足五個官方核大國根據不擴散條約的義務。

“我們正在確保核技術和材料的有益用途可以得到利用，”美國駐IAEA大使勞拉·霍爾蓋特（Laura Holgate）説。

中間是勞拉·霍爾蓋特（Laura Holgate），右邊是辛迪·麥凱恩（Cindy McCain），二人在2月16日訪問了奧地利塞伯斯多夫的國際原子能機構實驗室。攝影師：Akos Stiller/Bloomberg富裕國家也從研究中受益。一項無菌昆蟲計劃幫助北美農民節省了數百億美元，根除了侵襲水果和牲畜的蠅種。意大利的一個計劃在目標地區消滅了約80%的攜帶疾病的蚊子種羣。

該機構的網站包括八個被鐵絲網和牧場環繞的核應用實驗室。一個無窗的建築物內設有一台用於檢測來自伊朗等國家環境樣本中的鈾痕跡的機器。另一個用於開發針對Covid-19、埃博拉病毒、寨卡病毒和非洲豬瘟的檢測。

另一個房間裏有成羣的昆蟲在盒子裏飛來飛去，盒子上覆蓋着白色網眼布。在加熱到熱帶氣候的房間裏，空氣中瀰漫着蟲子食物的氣味：動物血液、肝粉、金槍魚粉和酵母。

IAEA昆蟲害蟲控制實驗室中測量了蝿蛆的交配競爭力。攝影師：Akos Stiller/Bloomberg這些標本每年在撒哈拉以南非洲造成數十億美元的損失，蝿蛆在那裏傳播人類的睡眠病，並使牛羣虛弱。輻照這些害蟲有助於科學家培育不育雄蝿蛆以幫助控制孵化率。

對許多人來説，國際原子能機構（IAEA）是聯合國的核監督機構的代名詞，負責防範可能被用於製造原子武器的材料的非法交易。但越來越多的是，對人類構成威脅的另一個因素 —— 氣候變化 —— 正推動着新的投資，南非昆蟲學家香特爾·德·比爾（Chantel de Beer）表示。

“我們以前的實驗室對我們正在經歷的增長來説太小了，”她説。“我們有責任以尊重的方式管理環境問題。”