问天实验舱水稻幼苗已长至30厘米左右 克服植物“航天综合征”

7月24日14时22分，我国首个空间站科学实验舱——问天实验舱在文昌航天发射场成功发射。7月28日，载有实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元，由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中，通过地面程序注入指令，7月29日正式启动实验。

8月29日，经过为期一个月的培养，《中国科学报》从中国科学院获悉，目前已成功启动了拟南芥和水稻的种子萌发。拟南芥幼苗已长出多片叶子，高秆水稻幼苗已长至30厘米左右，矮秆水稻也有5～6厘米高。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼表示，希望通过本次研究，在国际上首次完成空间微重力条件下水稻“从种子到种子”全生命周期的培养实验，并获得水稻培养的关键环境参数，为进一步解析空间微重力对水稻生长发育的影响及分子基础、利用水稻进行空间粮食生产提供重要理论指导。

克服植物“航天综合征”

从20世纪50年代人类发射第一颗人造地球卫星以来，如何利用植物保障人类在地外环境中生存所需要的食物、氧气和纯净水，成为空间生命科学最为关注的问题。

从1963年起，科学家们对于在空间种植和栽培植物进行了大量的研究，国际上研制了21个空间植物培养箱或实验模块，开展植物培养实验。

“当植物进入太空失重环境，会发生各种‘航天综合征’，产生方向乱、开花晚、长得慢、活得长、吐水多等现象。”郑慧琼告诉记者。

因此，早期空间植物培养实验主要目标是如何在空间环境中养活植物，使其能够萌发、生长、开花和产生种子。如今，这些目标已经实现。

与此同时，一些基本的空间植物生物学问题，如植物的向性生长，根的形成、萌发，种子成分，基因和蛋白质的表达变化等，也在此过程中得到了较为深入的研究。

随着载人深空探测的进一步发展，要满足航天员长期的空间生活和工作需求，不能只单纯依靠从地球上携带粮食。要想真正解决人类长期空间探索的粮食保障问题，必须解决在空间内生产粮食这一难题。

由于地球生命不可能在严酷的太空环境条件下无保护地生存，未来的太空作物生产必须在完全封闭的人造环境中进行，种植空间和能源供给都十分稀缺。因此，太空种植的农作物必须具备高产优质、高生产效率和低能源消耗的要求。

“我们研究在完全封闭太空条件下如何培养或栽培植物，是希望探索作物在太空环境中高效生产所需要的条件因素和技术途径，筛选和创建适合太空生产的农作物新品种，以此建立以植物为基础的空间生物再生生命支持系统，最终实现人类长期太空探索的目标。”郑慧琼说。

关键词： 问天实验舱水稻 拟南芥种子和水稻种子 高秆水稻幼苗 水稻全生命周期培养