神舟二十三号载人飞船于5月升空,携带水稻种子等实验材料前往中国空间站。历经两个多月的悉心照料,航天员成功收获了首批水稻实验样品,该实验具备首次在轨连续培养两代水稻的潜力。
在轨连续培养两代水稻,对未来的太空探索具有怎样的重要性?这十年来“太空菜园”究竟培育了哪些作物?从太空蔬菜到太空水稻,中国人为何如此热衷于太空“耕种”?
首次在轨连续培养两代水稻实验进展良好
航天员进驻中国空间站两个多月以来,朱杨柱、张志远、黎家盈三名乘组人员状态一直保持良好。首次实施的“空间水稻多代遗传稳定性与环境适应性调控的分子机理研究”实验,顺利完成了首批水稻实验样品的采集与储存工作。此项研究有望为地外环境粮食“原位”生产提供理论依据。
两个多月悉心培育后,航天员成功收获第一批水稻实验样品。该实验有望实现首次在轨连续培养两代水稻,达成水稻“种子到种子再到种子”的连续两个完整生命周期。
地外“原位”生产:走向深空的核心生存保障
所谓“原位”生产,指的就是不依赖地球补给,在太空中就地种粮、自主循环,这将为人类探索更遥远深空提供关键的生存基础。
2022年,中国空间站成功实施了国际上首次水稻“种子到种子”全生命周期空间培养实验,仅携带6粒水稻种子升空,最终收获了59粒第一代太空水稻种子。
此次搭乘神舟二十三号飞船上天的稻种,分为两类:一类是始终未离开过地球表面的普通种子,另一类则是2022年在空间站收获并在地面繁育了三代的“太空世家”后裔。
本次实验分为两个小组,分别对应水稻的不同繁殖方式:
其中一组将开展有性繁殖,让种子成熟后收获稻穗,再将稻穗移入新培养盒进行二代种植,观察经过有性过程的“跨代记忆”,即上过太空的种子是否比未上太空的种子更能适应空间环境。另一组则采用再生稻模式,水稻成熟后只需保留根系,利用留存的根茬便能重新萌发新株,对比营养繁殖与有性繁殖在空间环境下的适应差异。
据了解,航天员不仅需要采集稻穗和种子,还需将茎叶等样品低温保存带回地球,供科研人员深入分析研究,以便未来太空农业生产模式的选择提供参考。
在太空连续培育两代水稻的实际操作并非易事,为何要致力于在太空连续培育两代水稻?中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼指出,当前解决粮食问题依赖从地球上运送粮食,若要抵达火星,从地球运送粮食的成本将极高且不切实际。因此,前往火星或更遥远的深空,可能就需要原地开展粮食生产。所以现在就必须研究,这个优良品种到了太空,它生成的一代种子,其遗传稳定性如何,遗传特性能否保持,下一代种子会是什么状态,正是此次实验要探究的。
十年来“太空菜园”收获了多少成果?
从2016年中国航天员在天宫二号播下生菜种子,到2026年中国空间站实现多批次太空种植,十年间,中国航天人克服重重技术挑战,太空种菜从科幻构想变为现实。
一张照片定格在2016年,天宫二号空间实验室内,神舟十一号航天员景海鹏、陈冬小心翼翼地播下了生菜种子,这是中国人首次在太空人工种植蔬菜。一个月后,翠绿的生菜长势喜人,但航天员并未在轨食用,而是将植物样本带回地面,进行生物安全性检验,充分证明了中国人在太空种菜的可能性。
自中国空间站进入建造阶段,太空种植进入全新发展时期。2022年9月10日,神舟十四号航天员乘组迎来了在中国空间站的首个中秋节,这一天,乘组收获了一份特别的“加菜”——他们携带的生菜种子经过近三个月的种植培育,长成了两株生机勃勃的“太空生菜”。这是中国航天员首次在轨品尝自己种植的蔬菜。除生菜外,乘组还成功培育了小麦和矮秆番茄。
随着中国空间站全面建成并转入常态化运营,航天员在轨工作生活长达半年,对新鲜蔬菜的需求日益增长...








