科學家認為，太空育種主要是通過強輻射，微重力和高真空等太空綜合環境因素誘發植物種子的基因變異。由于億萬年來地球植物的形態、生理和進化始終深受地球重力的影響，一旦進入失重狀態，同時受到其他物理輻射的作用，將更有可能產生在地面上難以獲得的基因變異。綜合太空輻射、微重力和高真空等因素的太空環境對植物種子的生理和遺傳性壯具有強烈影響，但是究竟主要是那些因素產生影響，以及如何產生影響，至今還沒有定論。經歷過太空遨游的農作物種子，返回地面種植后，不僅植株明顯增高增粗，果型增大，產量比原來普遍增長而且品質也大為提高。太空環境對植物基因產生影響已經得到各國科學家的證實。但是對太空育種原理的解釋仍在爭論之中。一、什么是太空育種?太空育種：也稱空間誘變育種，就是將農作物種子或試管種苗送到太空，利用太空特殊的、地面無法模擬的環境(高真空，宇宙高能離子輻射，宇宙磁場、高潔凈)的誘變作用，使種子產生變異，再返回地面選育新種子、新材料，培育新品種的作物育種新技術。太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩定快，以及高產、優質、早熟、抗病力強等特點。其變異率較普通誘變育種高3-4倍，育種周期較雜交育種縮短約1倍，由8年左右縮短至4年左右。太空育種是集航天技術、生物技術和農業育種技術于一體的農業育種新途徑。是當今世界農業領域中最尖端的科學技術課題之一，通過已進行的太空農業試驗，植物、動物等生物體的許多特性奧秘被揭示。目前，世界上只有美國、俄羅斯、中國三個國家擁有返回式衛星技術。在這方面，中國走在世界前列。二、太空育種成果自1987年以來，我國利用返回式衛星和神舟飛船，先后進行了10多次搭載，有1000多個品種的種子和生物材料上天。由于植物種子體積小，攜帶方便，在選育新品種方面具有較大的選擇空間。已進行搭載的有糧食作物類：小麥、水稻、大豆、玉米、綠豆、豌豆、高粱等；蔬菜類：西紅柿、辣椒、黃瓜、甜菜、茄子、蘿卜等；經濟作物有棉花、煙草等；花卉有萬壽菊、雞冠花、三色槿、龍葵、荷花、百合等；中草藥材有黃芪、甘草；樹木種子有油松、白皮松及石刁柏，還有草坪種子。通過太空育種，培育出了一批新的突變類型和具有優良性狀的新品種。例如水稻種子經衛星搭載，獲得了植株高、分孽力強、穗型大籽粒飽滿和生育期短的性狀變異。增產20%，單季畝產400--600千克，最高達750千克。蛋白質含量增加8%--20%，氨基酸總含量提高53%。太空小麥培育出矮桿、早熟、抗倒伏、抗病害、蛋白質含量高的豐產類型。太空青椒枝葉粗壯，果大肉厚，免疫力強。單果重350--600克，單季畝產3500--4000千克，最高可達5000千克，比普通青椒增產20%--30%，經中科院遺傳研究所檢測分析，太空青椒所含維生素C提高20%，可溶性固形物提高25%，病情指數減輕55%。太空黃瓜，藤壯瓜多，瓜體奇大，單果重850-1100克，抗病力強。特別是雌花開得多，是地面瓜秧的1.5倍。雖然它的皮厚了點，但瓜肉非常清涼爽口、汁多肉嫩。太空番茄長勢尤為喜人，株高莖粗，果穗增多，比常規番茄增產15%以上，最高可增產23.3%。黑龍江農科院園藝所選育的“宇番一號”，在全國推廣種植面積已超過100萬畝。“太空櫻桃番茄”，含糖量高達13%，與柑桔含糖量相當，口感鮮甜，可當水果食用。太空西瓜的顯著特點是含糖量達13%以上，可溶性固形物增多，纖維少，個頭大，吃起來沙甜可口。太空玉米能結出6-7個“棒子”，可長出5種顏色，而且味道也比普通玉米好。太空搭載的雞冠花、麥稈菊、蜀葵、矮牽牛等，都表現出開花多、花色變異、花期長等特點。尤其是粉色的矮牽牛，花朵中出現了紅白相間的條紋。更令人驚奇的是萬壽菊的花期竟延長到6個月以上。游過太空的大蒜能長到近半斤重，太空蘿卜的幼苗讓害蟲敬而遠之，本來無法雜交的秈稻和粳稻自從周游過太空后也能雜交了。太空育種的效益和成果吸引了美國、俄羅斯，保加利亞、菲律賓等國家，都希望與我國合作。上天“修煉”回到“塵世”的太空種子，具有十分廣闊的市場，必將灑播廣袤的大地，生產出更多更好的太空食品，給人類帶來無限的福音！三、太空植物敢吃嗎?地面上普通的青椒、番茄、黃瓜，上天轉一遭回來，就搖身一變換了模樣。很多人都有些不放心，這些東西敢吃嗎？經科學家檢測分析，可以非常負責地告訴大家：經過太空育種的水稻依然是水稻，青椒依然是青椒，并無外來生物基因導入與整合，物種沒有發生本質的變化。這就比如DNA的基因排列是“1、2、3、4”，經太空育種后的基因排列是“1、3、4、2”，只是排序發生變化。而轉基因植物里則有“5”進來，所以就出現了"土豆吃出牛肉味"，"豬肉吃出菠菜"味之說。可見，太空育種與轉基因有著根本的區別。明白了這個道理，當你看到經太空遨游后的黃瓜像胳膊一樣粗，茄子如籃球一般大時，大可不必過于擔心，完全可以放心食用。美國曾對哥倫比亞號航天飛機搭載的番茄種子及果實進行化驗分析，結論是：“無毒，可以食用。”聯合國的國際糧農組織、國際衛生組織、國際原子能機構已經聯合認定：太空種子是安全種子，太空種子培育出的農作物是健康食品。四、太空育種的意義人類的生存、生產活動隨著科學技術和國民經濟的發展從最初的陸地、海洋、大氣層進入地球軌道空間和外層空間，并且開始適應、研究、認識、利用和開發太空環境，這是人類文明史上的一次偉大飛躍。太空環境蘊藏著極其豐富和多種多樣的資源。太空育種這一選育良種新手段，具有不可低估的經濟效益和社會效益。太空育種也是利用太空資源的一次成功的嘗試。先進的航天技術為快速培育優良品種及特異種質資源開辟了一條新途徑，為人類進入太空農業時代展示了美好前景。太空蔬菜培育的二代、三代已經表現出高產、抗病、維生素含量很高等特性；太空花卉普遍在花期、花型、株型、顏色等方面發生了變化。有的花期變長，有的縮短，原來紫色的花，能成為白色、紅色。人類是要利用這些新品種帶來的特殊價值。一般來講，各地搭載的種子都是選擇當地增值效益高、有當地特色，并可以大面積種植的品種。獲得優良品種后，達到產業化就會對當地的農業經濟有直接而顯著的促進作用。比如中科院遺傳與發育生物學研究所在北京培育的紫花苜蓿、沙米、紅豆草、冰草匍匐，四種草有這樣的特點：特能抗寒抗旱。尤其是紫花苜蓿還有較高的蛋白質含量，能像韭菜一樣，一茬一茬地割，與未經搭載的對照株相比，它的存活期變長了，而且不易枯萎。據介紹，專家們將繼續對呈現變異特征的太空"草民"進行篩選和接種，一旦它們的變異特征穩定下來，將被大面積種植在我國西部地區及北京周邊，用來防止草地荒漠化，堵截沙塵暴。優質的品種就有可觀的市場價格，據悉美國的太空番茄比優質蘋果還貴。太空育種可以縮短育種周期。據專家介紹，正常的農業育種一般需要8年時間，太空育種可以縮短一半的時間。但從太空搭載回來以后，在地面必須要種植四代，才可以選育出性能穩定的品種。