太空技术落地黑土地丨冰城“地面空间站”搭建育种新高地

近日，哈尔滨工业大学联合东北农业大学依托哈尔滨新区“地面空间站”——空间环境地面模拟装置，在生物育种领域取得重大突破。科研团队通过模拟太空环境开展定向生物育种，成功选育出早熟、高耐盐碱、品质优良且性状稳定的农作物新种质，有效破解传统育种周期长、种质资源有限等难题。此次航天尖端技术与现代农业深度融合的创新成果，将为黑龙江盐碱地开发利用、农作物产能提升、种业自主创新注入强劲科技动能，助力龙江筑牢国家粮食安全“压舱石”。

大国重器落地冰城

模拟太空环境搭建育种新高地

坐落于哈尔滨新区的一片灰白色现代化建筑群，是我国布局在东北地区的空间科学“国之重器”。这片占地近50个足球场的科研阵地，就是空间环境地面模拟装置，也被业界形象地称为“地面空间站”。在这里，浩渺宇宙的极端环境被精准复刻于地面，原本只发生在太空的粒子辐照、真空弱磁等空间效应，如今稳稳扎根实验室，为前沿科研赋能。近日，这座大国重器跨界发力、赋能现代农业，哈尔滨工业大学空间环境与物质科学研究院联合东北农业大学生命科学学院，依托该装置开展育种攻关，成功培育出一批早熟、耐盐碱、品质优异且性状稳定的农作物新种质，让航天科技的硬核力量，在龙江黑土地上结出了丰收的种子。

作为我国“十二五”国家重大科技基础设施，空间环境地面模拟装置由哈尔滨工业大学联合中国航天科技集团历时近20年潜心攻关建成，2024年2月正式通过国家验收，是东北地区唯一、国家空间科学领域专属的重大科技基础设施，面向全球科研工作者开放共享。不同于功能单一的地面模拟设备，这座“地面空间站”打破技术壁垒，可在同一实验空间内，同步复刻真空、超低温、高能辐照、极弱磁场等九大类太阳系极端空间环境，实现多因素耦合模拟，高度还原真实复杂的太空环境。精准逼真的试验条件，不仅为我国航天器研制、航天任务地面验证筑牢根基，更为生物育种、新材料研发等民生前沿领域，搭建起高精度、可调控、可重复的顶尖科研平台。

航天技术跨界赋能

南北联动选育新种质

2025年4月，哈工大与东北农大强强联合，正式启动典型农作物新种质创新与利用攻关课题。科研团队立足龙江农业发展实际，聚焦省内主推的高产、耐盐碱、高蛋白、高油四大类优质典型农作物品种，依托装置核心的离子加速器分系统，释放电子、质子、重离子等多种高能辐射束流，对本土典型农作物种子开展实验。在实验室的精密调控下，典型农作物种子悄然开启了一场“扎根大地、模拟太空”的种质革新之旅。

为快速筛选出优良农作物种质，科研团队采用“本地种植筛选+海南加代扩繁”的南北联动育种模式，跨越南北地域差异，抢抓育种周期。从哈尔滨试验田的春播秋收，到海南育种基地的冬繁加代，科研人员逐株观测农作物长势、记录生长周期、筛查抗逆性状，结合实验室精密仪器检测，系统完成田间表型观测与内在品质指标测定。经过多轮筛选培育，目前团队已成功获得的农作物成熟期更短、耐盐碱能力突出，综合品质大幅提升，且遗传性状已趋于稳定。这批适配龙江寒地、盐碱地种植条件的优质农作物新种质，有效契合本地农业生产需求，未来有望扎根龙江万亩良田。

东北农业大学生命科学学院副教授肖佳雷介绍，相较于传统太空育种，地面空间站育种模式优势尤为突出。真实太空育种依托空间站、航天器开展试验，存在成本高昂、试验频次有限、环境参数不可控等短板。而这座地面大科学装置，可精准调控辐射类型、能量强度、环境温度与磁场条件，全程复刻真实太空环境，让育种过程精准可控、可追溯、可重复。目前，科研团队已依托该装置完成多种农作物的试验，搭建起成熟稳定的生物育种试验体系，为规模化种质创新奠定了坚实基础。

深耕农作物生物育种

航天科技助力龙江种业振兴

自正式投运以来，“地面空间站”始终兼顾航天报国与服务民生，实现了前沿航天技术与民生产业的深度融合。哈尔滨工业大学研究员、空间环境与物质科学研究院副院长赵瑜表示，空间环境地面模拟装置投入使用已经两年了，从原始的航天航空设想拓展到未来的生物技术，取得了一系列成果。不仅累计支撑4000余款航天元器件研制、十余项重大航天型号考核鉴定，保障我国多项深空探测、载人航天任务落地，还持续拓展民用领域应用场景，在农业育种、新材料、新能源等领域持续发力。截至目前，装置已服务全国200余家用户单位、400余个科研团队，对外科研服务时长超6万小时。通过持续优化试验流程、提升加速器束流精度，装置试验效率大幅提升，为我省农作物种质创新提供了高效、稳定的科研支撑。

来源：哈尔滨日报

记者：李玥

编辑/初审：田苗

复审：董景峰

终审：陈云朋