我们到太空“种”粮

“盒子高度14厘米，超过了（14厘米），高秆水稻现在约30厘米高！”8月29日，郑慧琼团队在中国空间站种的水稻顺利“满月”；发布会上，她举起一盒种有绿色水稻幼苗的演示品向媒体记者解释，激动得甚至有些语无伦次。

  郑慧琼是中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员、中国空间站问天舱“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”实验项目负责人。近20年间，她所在团队一直致力于研究太空高等植物的生长问题。此次问天舱水稻实验取得进展，意味着中国人有望首次在国际上实现空间站水稻“从种子到种子”的全生命周期培養。

中国空间站种的水稻“生长状态良好”

  从1950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，就成为空间生命科学最为关注的问题之一。特别是过去10多年来，随着重返月球、登陆火星、建立月球或火星基地成为人类空间探索的重要目标，各国科学家都在为长期在太空生存作粮食准备。郑慧琼感到：“解决建立空间生命保障系统的科学问题已经迫在眉睫。”

  正是在这种背景下，空间站种水稻等一系列太空种植实验应运而生。2022年7月24日，我国空间站问天实验舱成功发射并与天和核心舱交会对接，问天实验舱搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜。7月28日，载有实验样品水稻种子的实验单元，被航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中，7月29日正式启动实验。

  郑慧琼说，此次实验的目标是在国际上首次完成水稻在空间站从种子到种子全生命周期的培养研究，探索利用空间环境因素控制植物的开花，来寻找在较小的封闭空间中植物生产效率最大化的可能途径。

  实验启动后，高秆和矮秆水稻种子奋力生长，但不出所料，它们在微重力的空间环境中遭遇“水土不服”，患上了“航天综合征”。长出的水稻幼苗看起来有些“懒散”，并没有像地面上的水稻那样精神抖擞地挺立起来，而是“趴”在了透明实验盒子的壁上。

  不过，这并不影响实验给人们带来成功的希望。

  郑慧琼表示，目前已成功启动了水稻的种子萌发，高秆水稻幼苗已长至30厘米左右高，矮秆水稻也有5-6厘米高，生长状态良好；待后续成功结出种子后，将由航天员采集样品、冷冻保存，最终随航天员返回地面进行分析。

实际上，太空不但生长出了长势良好的水稻，还给人类带来了不少惊喜。郑慧琼介绍，在过去60多年中，科学家对于在空间种植和栽培植物进行了大量的研究，在各种空间飞行器中进行了20多种植物、50多项空间培养实验。

“太空味道”飞入寻常百姓家

  太空种植只是太空农业的一角，科学家还期待利用空间资源解决地球上的吃饭问题。利用空间环境育种，为地球作物改良品种，也是一条重要的思路。

  为什么青睐航天育种？随着人们生活水平的提高，吃饱早已不能满足老百姓的需求，好吃、健康等标准使得人们对农业新品种的需求愈发迫切，加之社会和自然环境在改变，诸如国际竞争、高温干旱等因素，都不断对农作物品种提出新的要求。国家植物航天育种工程技术研究中心副主任、华南农业大学教授郭涛认为，与现代生物学结合的航天育种，是保障国家种业安全的重要手段之一。

  郭涛说，科学家通过飞行器把地球种子送上太空，利用太空高真空、微重力、空间射线等条件诱发其遗传基因发生改变，回到地面，再想办法将那些好的改变“固定”下来，从而改良农作物品种的特定性状。

  通过这种方式，我国1987年第九颗返回式卫星搭载着精挑细选的小麦、水稻、青椒等百余个品种的农作物种子，顺利完成了我国首次航天育种“太空之旅”。随后，航天育种相关实验愈发丰富，蔬菜、瓜果、花卉、中草药等均在其列。经过30多年的实践，航天育种成果层出不穷，我国通过航天育种已筛选新材料1200多份，培育出新品种260多个，年推广面积数千万亩。不少科研成果已经从实验室搬到了普通人的餐桌上。郭涛介绍，我国在1990年代就已经实现了水稻、小麦等作物航天育种品种的产业化，随后相关产业更是不断发展壮大。

  以郭涛所在的研究团队为例，10多年来，团队已经选育了57个在生产上推广和应用的水稻新品种，推广面积累计超过5000万亩。郭涛说：“比如，华航31号水稻经过空间诱变后，产量提升了约10%，成为广东省农业主导品种。”此前，还有专家对媒体表示，北京市场约30%的草莓都是“航天草莓”。

  事实上，人类利用太空资源充实地球餐桌的设想，并不仅限于航天育种。还有专家提出，未来或许可以在太空建设空间生物合成工厂，利用微重力、高真空等独特条件，来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”等高价值农产品。

  由此可以看出，无论在哪里生存，人类靠“天”吃饭的计划和执行力都会相当出色。人类想成为多行星物种，也一定不是奢望。

（摘自《中国青年报》张茜）