中国空间站完成水稻全生命周期太空培养实验，太空田园梦想更进一步

2022年12月4日晚，中国空间站第三批空间科学实验样本——经历了120天完整生命周期的水稻和拟南芥种子——随神舟十四号返回舱返回地面宇宙飞船。中国完成了全球首个水稻“从种子到种子”全生命周期太空栽培实验，为人类未来在太空吃到新鲜煮熟的水稻奠定了基础。

技术“园丁”如何在太空培育植物？ “太空田园”离我们还有多远？让我们来看看地球种子的太空之旅。

来源：新华社

那些随神舟飞船往返太空的种子

为了在太空中生存，种植农作物是必须回答的问题。

美国宇航局国际空间站和航天器处理局的一位科学家曾表示，向国际空间站运送1磅（约0.45公斤）食物大约需要1万美元。

来源：新华社

第一批被送入太空的地球生物本质上是“太空旅行者”。 1946年7月，哈佛大学和海军研究实验室的科学家成功将玉米送入太空。此后，他们尝试了黑麦、棉花和树种。 1957年11月3日，苏联太空狗“莱卡”搭乘人造卫星 2号进入太空，成为第一只在太空睡觉的狗。

这些早期实验成为规划未来太空探索的关键。

1982年，苏联礼炮7号空间站的工作人员使用立陶宛设计的微型温室装置种植鼠耳芥菜，这是第一种在地球以外生长和播种的植物。 20世纪90年代，苏联和平号空间站搭载了专门用于植物栽培的特殊SVET-2太空温室。 1997年，“超矮化小麦”完成了首次“从种子到种子”实验。

真正成熟、适用的太空植物栽培系统（Plant）称为“植物”。它于2014年登陆国际空间站，是一座综合性“太空植物园”。第一代太空生菜在“”系统的微重力和人造光下成功生长，可供宇航员食用，不仅能帮助他们保持健康，还能提高士气。

蔬菜生产系统

资料来源：美国宇航局

植物种子将被放置在“植物枕头”的根垫上并移入系统中。该系统提供电力和水来使种子发芽，并在整个生长周期中控制灌溉量和植物高度，直到收获，然后是下一个种植周期。 “植物枕头”中充满了一种名为“植物生长基质”的固体生长基质，这是NASA Veg-03太空温室实验中使用的植物生长元素。

植物枕头

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在初尝成果后，NASA将实验升级为“高级植物栖息地”系统（APH），希望为宇航员提供更美味的蔬菜，并进一步研究植物在太空环境中的生长情况，为太空环境下的植物生长奠定基础。更长的未来。准备太空之旅。

2016年，一朵绚丽的百日草在国际空间站上绽放。作为人类在地球之外培育的第一种观赏花卉，它成为了太空的“花魁”。 2021年，太空萝卜经过27天的培育终于长大，智利辣椒也在国际空间站“APH”孵化器中开花结果。这是除绿叶蔬菜外第一批在太空种植的蔬菜，并成为宇航员的首选。 “小菜”。

来自外太空的百日草

来源：央视网

“太空田园”离我们还有多远？

中国科学院分子植物科学卓越中心研究员郑慧琼认为，早期人们进行太空植物栽培实验的主要目标是如何在太空环境中喂养植物，使其能够发芽、生长、开花。并生产种子。现在这些目标都已经一一实现了。 。目前，科学家的研究重点已逐渐从植物幼苗阶段的研究扩展到种子生产的研究。

科学家通过飞机将地球种子送入太空，利用太空中的高真空、微重力、太空射线等条件诱导其遗传基因发生变化。回到地面后，他们就会想办法“修复”这些好的变化，以改善农作物。品种特定的特征。

太空蔬菜

资料来源：美国宇航局

就这样，1987年中国九号返回卫星运载了精心挑选的小麦、水稻、青椒等100多个品种的农作物种子，成功完成了中国第一次太空育种“太空之旅”。随后，与航天育种相关的实验日益丰富，包括蔬菜、水果、花卉、中草药等。

经过30多年的实践，航天育种成果层出不穷。我国通过航天育种筛选新材料1200多个，培育新品种260多个，年推广面积达千万亩。许多科研成果已从实验室走向寻常百姓家的餐桌。

郑慧琼介绍，神舟十四号乘组在轨期间，于7月29日开始注入营养液实验，11月25日结束实验。在轨实验总共进行了120天，完成了拟南芥和水稻种子的发芽。苗木生长、开花、结籽的全生命周期栽培实验。

来源：新华社

在此期间，宇航员在轨道上采集了3次样本，包括9月21日孕穗期水稻样本、10月12日拟南芥开花期样本、11月25日水稻和拟南芥种子成熟期样本采集。采集后，开花或孕穗期样品存放在-80℃低温储藏柜中，种子成熟期样品存放在4℃低温储藏柜中，并于12月回地。 4、神舟十四号。

来源：北京日报

事实上，人类利用太空资源丰富餐桌的想法不仅仅局限于太空育种。

专家认为，未来可能在太空建造空间生物合成工厂，利用微重力、高真空等独特条件，完成大分子化合物或特定蛋白质的高效合成，大规模生产高纯度淀粉、特定蛋白质或“人造肉”。高价值农产品丰富了太空时代人类的餐桌。

自从我们的祖先第一次仰望夜空以来，月亮、星星，甚至整个宇宙就从未停止过激发人类的想象力。现在，种子已经发芽了。或许，在遥远的蓝色太空，人类的“太空田园”并不奢侈。

参考|中国青年报、新华网、央视网、光明网、中国科学报、澎湃新闻、农业电视网、北京日报

组织|穆子夜