中国空间站太空菜园新进展 2023年起两套栽培装置启幕 后续将种小麦胡萝卜

来源:时代一线 分类:科技
中国空间站太空菜园新进展 2023年起两套栽培装置启幕 后续将种小麦胡萝卜

神舟二十三号载人飞船定档5月升空,水稻种子等实验物资将搭乘此船前往中国空间站。历经两个多月悉心照料,航天员们已收获首批水稻实验样本,这项任务有望在轨首次实现两代水稻的连续培育。

这种在太空中完成两代水稻全周期生长的能力,对我们未来的深空探索有何意义?过去十年间,“太空菜园”里都结出了哪些果实?从绿叶蔬菜到主食水稻,中国人对太空“种地”的热情从何而来?

**首次在轨连续培育两代水稻进展平稳**

入驻中国空间站逾两月,神舟二十三号乘组的三位航天员——朱杨柱、张志远、黎家盈,身体状况均保持良好。他们正在执行的首项重点实验“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”,已完成首批样品采集与封存。这一研究成果预计将为地外粮食的“原位”生产奠定理论基础。

经过两个多月的精心管护,航天员成功收获了第一批水稻样本。该实验的核心目标是在轨连续培育两代水稻,达成水稻“种子-植株-新种子”的两个完整生命周期闭环。

**地外“原位”生产:迈向深空的生存基石**

所谓“原位”生产,即摆脱对地球补给的依赖,在太空就地种植并实现物质自主循环,这是人类迈向更远深空的关键生存保障。

早在2022年,中国空间站便开展了国际首例水稻“从种子到种子”全生命周期培养实验。当时仅有6粒稻种上天,最终却收获了59粒第一代太空水稻种子。

此次随神舟二十三号飞船进入太空的稻种分为两类:一类是未曾离开过地球表面的普通常规种子;另一类则是2022年在空间站收获并带回地面繁育了三代的“太空世家”后代。

本次实验设置了两组对照,分别对应水稻的两种繁殖路径:

第一组聚焦有性繁殖。待种子成熟收割稻穗后,将其转移至新的培养盒中进行二代种植。此举旨在考察“跨代记忆”效应,即验证上过天的种子是否比未上过天的种子更能适应空间环境。

第二组采用再生稻模式。水稻成熟后仅保留根系,利用留存的根茬重新萌发新株。这组实验意在对比营养繁殖与有性繁殖在空间环境下的适应性差异。

据悉,航天员不仅需采集稻穗和种子,还要将茎叶等样本低温保存并带回地球,供科研人员深入分析,从而为未来太空农业的生产模式选择提供数据支撑。

在太空连续培育两代水稻并非易事,为何要费此周折?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,目前的粮食补给方式是从地球运送。若未来抵达火星,高昂的运输成本使得这种方式极不现实。因此,对于火星或更遥远的深空探测,实现粮食的原位生产势在必行。当前实验旨在探究优良品种上天后,其第一代种子的遗传稳定性和特性能否保持,以及下一代种子的具体表现,这正是此次实验的核心任务。

**十年耕耘:“太空菜园”硕果累累**

从2016年中国航天员在天宫二号播下首颗生菜种子,到2026年中国空间站实现多批次太空种植计划,十年间航天人攻克无数技术难关,让太空种菜从科幻构想变为现实。

这张拍摄于2016年的照片记录了历史时刻:天宫二号空间实验室内,神舟十一号航天员景海鹏、陈冬小心翼翼地播种生菜。这是中国人首次在太空进行人工蔬菜栽培。一个月后,翠绿的生菜长成,但航天员并未在轨食用,而是采样带回地面进行生物安全性检测,充分验证了太空种菜的可行性。

随着中国空间站进入建造阶段,太空种植迈入全新纪元。2022年9月10日,正值中秋佳节,神舟十四号乘组迎来了首个太空中秋节,也收到了一份特殊的“加菜”礼物——经过近三个月培育,他们携带的生菜种子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,乘组还成功栽培了小麦和矮秆番茄。

伴随中国空间站全面建成并转入常态化运营,航天员在轨驻留时间延长至半年,对新鲜蔬果及绿色生态环境的需求日益增长,植物种植面积与数量随之扩大,各批次乘组持续在轨开展植物栽培实验。

神舟十五号至十七号乘组接力“务农”,培育出“生菜王”“红叶”“美罗”三种生菜以及“红蕾”樱桃番茄,极大丰富了中国人的“太空食谱”;神舟十九号乘组则首次尝试在轨种植甘薯,进一步拓展了太空作物谱系。

这片“太空菜园”正变得越来越丰盛。

目前,空间站内部署了2套空间植物栽培装置,分别于2023年6月和8月正式启用,用于开展生菜栽培验证及樱桃番茄、小葱的栽培试验。接下来,站内还将启动小麦、胡萝卜及药食两用植物的气雾培养试验。

**执着“种地”:探索需求与文化基因的双重驱动**

从太空蔬菜到太空水稻,中国人何以对太空“种地”如此执着?专家认为,这既源于太空探索的客观需要,也深植于我们的文明密码之中。

北京航空航天大学航空专家、《航空知识》主编王亚男表示,如果人类未来要在深空乃至其他天体长期驻留和科考,种植水稻将成为主要的食物来源。水稻在多个生命周期中是否具备遗传稳定性,直接决定了人类能否以可持续方式在太空不断种植水稻。这将为航天员提供稳定的食物预期,也是此次培育实验的重要目标之一。

**坚持“种地”:为太空生存筑牢食物防线**

中央社会主义学院中华文化教研部研究员孙佳山分析道,这源于中国人对土地的深厚眷恋,是“安土重迁”观念的极致体现。无论走到哪里,中国人的饭碗都要端稳。数千年的农耕文明塑造了中华民族独特的文化特征,而“手里有粮,心里不慌”正是老祖宗留下的农耕血脉与文化基因。今天的太空水稻育种并非偶然,而是中华文明的文化属性在航天时代的一种自然延续。

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