大豆是重要的糧食資源,有利減少碳排放。為了解大豆固氮菌菌株「根瘤菌」在太空的生長變化,中文大學與內地航天科研機構合作,日前把樣本經「天舟六號」貨運飛船搭載升空,將在中國天宮太空站進行實驗,是本港首個在太空進行的農業科學實驗項目。負責項目的本港學者林漢明指,實驗有助篩選抗逆力更強的菌株,配合可抵禦極端環境的基因改造大豆,滿足糧食需求。
中大農業生物科技國家重點實驗室,與內地航天科研機構合作,讓大豆產生固氮作用的菌株「根瘤菌」,由「天舟六號」貨運飛船搭載升空,了解其在特殊環境下的變化,繼而篩選新菌株,進一步提升菌株的抗逆性及固氮效率,菌株將在中國天宮太空站進行實驗,在6至8個月後返回地球。
「根瘤菌」是蘊含在土壤的一種固氮菌,可與大豆等豆類植物共生形成「根瘤」,產生固氮作用,將空氣中的氮轉化為有機氮,供植物使用。身兼實驗室主任的中大卓敏生命科學教授林漢明表示,太空的宇宙射綫、微重力、高真空等特殊環境條件,會影響菌株的基因組,「生長過程中產生在地球無法達到的改變,從而產生新品種」,通過對比艙內艙外,以及地球樣本的實驗結果,進行數據分析,有望培育出更優良的「根瘤菌」。
中國適合耕作的農地僅佔國土三分之一,致逾80%大豆須依賴外國進口。為實現自給自足的目標,團隊成功培育出耐鹽耐旱的基因改造大豆「隴黃系列」,自2016年起無償交予甘肅農民使用,期望配合抗逆力強和固氮效率高的優良「根瘤菌」,讓農民可在貧瘠的土地種植大豆。團隊擬將「隴黃系列」帶上太空進行實驗及深入研究,強化耐疫大豆的基因。
大豆是全球70%植物蛋白,以及30%植物油來源,被廣泛用作糧食、動物飼料及工業、醫藥生產原料。林漢明指,大豆是人體熱量及營養來源,「食物鏈是環環相扣,動物吃植物蛋白,人類吃動物補充蛋白質,素食者亦依賴植物蛋白」,可見種植大豆達至環境可持續發展之餘,亦能滿足糧食需求。
大豆種植與環保亦有着密切關係,林漢明解釋,每年每公頃大豆能生產100公斤氮,可抵銷約8棵30年樹齡杉樹所儲存的二氧化碳,同時為大豆提供天然肥料,農民種植時便毋須使用化學氮施肥,進一步減少碳排放,「多種植大豆,有助減少空氣中的懸浮粒子和碳排放,配合中國碳中和目標,可見大豆和根瘤菌互作產生的環境效益極高。」
今次是香港首個在太空進行的農業科學實驗項目,林漢明形容是本港在航天科技和農業技術的新里程,期望在退休前見證「太空溫室」成立,將積極就糧食安全範疇展開研究;又寄語學生毋忘初心,專注科研,「我們現在做了第一步,學生要秉承理念,在科研路上尋求突破。」
圖片來源:香港中文大學網站
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