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如果有人告訴你,我們吃的小麥品種中,有一部分是透過核輻射培育出來的,你會不會感到害怕?

(輻射誘變加常規育種培育的小麥)

在我們的認識裡,核輻射屬於有害物質,暴露在過量的核輻射之下會導致人類患癌機率大幅度提升,比如:切爾諾貝利核電站洩露事故發生之後,當地的胎兒夭折率非常高,而且有許多畸形嬰兒的出現。

既然核輻射對人類有害,那為什麼科學家還要用核輻射培育新的小麥品種呢?我們吃這些小麥時,會有患癌風險嗎?

輻射

人類把輻射分為兩種,一種是非電離輻射,一種是電離輻射。其中非電離輻射對人體幾乎沒有什麼影響,而且非電離輻射在生活中隨處可見,比如:手機,微波爐,我們見到的可見光等。

電離輻射對人體有害,其中越是高頻的電離輻射對人體的危害越大,比如:伽馬射線。 多說一句,紫外線介於電離輻射和非電離輻射之間。

但是電離輻射也不完全都是壞處,人類已經將電離輻射應用在了醫療上,比如:X光是最為常見的電離輻射之一。

核能也屬於電離輻射,而電離輻射可以使得人體內的分子結構遭到破壞,如果破壞染色體上的鹼基對,而該鹼基對又位於重要的基因之上,則會導致基因突變,基因突變是沒有方向的,但是大多數基因突變都是有害的,所以受到過量的電離輻射容易引起癌症等不良症狀。

正因為如此,所以國際上才會有一個專門研究電離輻射的機構:國際放射防護委員會,簡稱:ICRP。

ICRP釋出過一個核輻射安全劑量標準:單次電離輻射的劑量不能高於100毫西弗,其中毫西弗是計量單位,如果單次照射劑量超過100毫西弗,將會導致患癌機率提升4.8%。以最常見的X光來看,單次照射胸部CT為8毫西弗,低於100毫西弗,因此才比較安全。

然而,科學家在使用核能培育小麥新品種時,如果小麥單次接受的電離輻射劑量高於100毫西弗,既然如此,那使用這種方式培育出的小麥品種能被人類食用嗎?

核輻射育種

其實我們都誤會核輻射育種了,核輻射育種培育出的新品種小麥對人體其實並沒有什麼傷害,反而能夠增加小麥產量。我們簡單瞭解一下小麥育種的原理就知道了。

我們知道,培育新小麥其實就是選擇小麥新的基因變異,然而我們知道,在自然界中基因變異的速度是非常緩慢的。以小米為例,小米的野生品種就是我們常見的狗尾巴草,古代農民將狗尾巴草種在地裡,然後一代代地選擇高產基因變異的狗尾巴草,經過幾千年的人工選擇之後,狗尾巴草才變成了小米。

只是在自然環境中,基因變異的速度非常慢,這是因為無論是小麥還是小米,都是以DNA作為遺傳物質,而DNA有雙鏈,可以起到相互糾錯的作用,以至於小麥每次自我複製時,只有極個別的基因會變異,但由於基因變異是沒有方向的,所以想要挑選出高產的基因變異非常困難,需要花費更久的時間。

如果小麥能夠在短時間內發生較多的基因變異,將會大大提高科學家們的育種速度,在這種情況下,科學家們想到了使用電離輻射來增加小麥的基因變異速度。

比如:將小麥種子送到太空,太空中有許多高能粒子,這些高能粒子無法穿透地磁線以及臭氧層,所以很難引起我們的基因變異。但是太空中沒了地磁線以及臭氧層的保護,小麥種子可以接受到超量的高能粒子,以至於它們的基因發生變化。

核輻射育種原理也是如此,核輻射能量較大,能夠破壞小麥細胞核內的基因,使其發生基因變異。只是基因變異是沒有方向的,比如:有的小麥會出現沒有葉片,有的小麥易折斷,有的小麥個頭較矮,有的小麥產量較高。但是科學家們會透過人工定向選擇,將優秀的基因變異個體挑選出來。

比如:抗白粉病的基因變異,白粉病會嚴重影響小麥產量,使小麥減產10%-20%。當科學家們發現一株抗白粉病的基因變異個體時,可以將它們與高產小麥品種雜交,培育出一種新的小麥品種。

利用核能,我國培育了大量的新品種小麥,每年為我國增產糧食35-40億公斤。

有些人會擔心核輻射培育出的新品種小麥會不會導致人類患癌,其實並不用擔心,原因是核輻射只會改變小麥的基因,不會讓小麥攜帶核輻射。而且一些對人體不利的基因變異將會被育種師淘汰,只留下高產、營養豐富等具有優良性狀的基因變異。

當然,核輻射不僅僅應用於培育小麥,也有大米和其他農作物。

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