太空育种不是梦

文/颜士州

自古以来，茫茫太空就引起了人们许多美丽的幻想。自20世纪60年代开始，第一艘载人宇宙飞船冲破大气层，进入太空遨游以来，宇航员告诉我们：地球周围的太空，包括月球表面，只是一片荒凉沉寂的世界，看不到任何生命的踪迹。

随着科技的发展，使科学家产生了宏伟的设想：要把植物送到太空中去，让月球变成人类的花园和粮仓，让太空变得充满生机，一片繁荣。于是科学家开始了太空植物的研究。

失败的实验

1974年，苏联科学家发射了“礼炮—4号”空间站。空间站就是太空中的实验室。

在“礼炮—4号”空间站上，宇航员播下了第一批太空植物ü小麦的种子。

在宇航员的精心打理下，小麦发芽了，长出了嫩绿的麦苗。与在地面上相比，小麦在太空中的发芽速度要快得多；然而，地面上的麦苗向上长，太空中的麦苗生长却没有“目标”，有时向上，有时向下，有时向左，有时向右，长得像一团乱麻。起先长得很快，15天时间长了大约30厘米。以后就渐渐枯黄，甚至死去。没有一棵小麦能在太空中抽穗结果。

太空中播种小麦的实验失败了。

之后，科学家又在“礼炮—6号”空间站上进行种植豆角和黄瓜的试验。这一试验同样以失败告终。

究竟是什么原因使得植物不能在太空中正常生长呢?

失重搞的“鬼”

空间站培育植物遭受到严重挫折，让科学家大失所望。因为他们原先认为，太空中没有黑夜，阳光充足，植物一定能长得茁壮。

他们在研究失败的原因时发现：原来是太空中有个看不见摸不着的家伙在妨碍植物的生长，这就是“失重”。

在地面上，所有的物体都处在重力作用之下。植物长期在地球上生活，适应了地球上重力的作用，形成了独特的生理功能。

到了太空中，失去重力的作用，植物的生理功能就会受到影响。例如，生长激素是植物体内控制生长方向的重要物质。在地面上，由于重力作用，生长激素总是汇集在茎的弯曲部位，使茎朝着与地球引力相反的方向生长。在失重环境中，生长激素不可能汇集在茎的弯曲处。茎失去了正确的生长方向，结果使得植物杂乱无章地生长。这样要不了多久，植物就会自行死亡。

失败的原因找到了，科学家立刻着手寻求解决的方法。

地面上的实验

怎样来克服太空中的失重呢?

最好的办法是在空间站上建立人工重力场，再在重力场中种植物；然而，人工重力场的设备庞大，造价昂贵，要在小小的空间站上建立，实在不容易。

于是，又有科学家想出了新方法：给植物通电。

在地球上，土壤和植物之间存在着明显的电位差，每时每刻，土壤中都有电子流通过植物的根向茎和叶梢的方向发射出去。这种电子流对植物体内生长激素的分布也有明显影响。在太空中，能不能用通电刺激来抵消失重对植物产生的影响呢?

科学家先在地面上做实验。他们设计了一种回转器，在回转器上种上洋葱，每隔2秒钟改变一次洋葱的方向：原先叶子朝上，2秒钟后改变到叶子朝下。这样，回转器不断回转，植物就没有了“天”“地”之分，模拟了太空中失重的情况。

回转器上种着的两个洋葱，一个通上电流，受到电刺激；一个不通电流，将两个洋葱拿来对比。

实验开始了。没接电流的洋葱，就像在太空中一样，第一天就弯曲着生长；到第四天，它的叶子散乱地生长，叶梢也弯曲了；到了第六天，洋葱的叶子开始萎缩枯黄，看来它马上要死去。

而那个受到电刺激的洋葱，就像长在菜畦里一样，绿油油的，长得挺拔粗壮。两个洋葱形成了鲜明的对比。

为了进一步验证电刺激的作用，科学家把电刺激的对象进行了对换。取消生长良好的洋葱的电刺激，把电刺激加在那棵将要死去的洋葱上。

不到一个星期，奇迹出现了，那棵快要死去的洋葱，褪去枯叶，长出了新鲜绿叶；而原先生长良好的洋葱，却叶梢卷曲，停止了生长。

电刺激果然能克服失重对植物的影响!

在太空中耕耘

电刺激方法使得太空植物从设想变成现实。

地面实验成功之后不久，苏联科学家就在太空中栽培洋葱，收获到肥大的葱头；栽培兰花，开出了美丽的花朵。

后来，苏联科学家还做了一个很有意义的实验：他们在西伯利亚一个研究中心的模拟太空实验室中，把两位宇航员“锁”在一艘模拟飞船中，“船舱”中条件和在太空中基本上一样。这两位宇航员用种子在“船舱”中成功地种出了谷物和其他庄稼，有些庄稼的产量竟要比在地面上的高约50倍。这两位宇航员依靠自己种的粮食和蔬菜，在模拟飞船上生活了好几个月时间。

在太空中栽培植物，这是一门崭新的科学技术。这里，还有许多奥秘还没有被揭开，还有许多难关没有被攻破。

比如，科学家在太空中栽培黄瓜和豆角，运用电刺激方法克服失重，使植物长得很茁壮；可是，它们就是不开花，不结果。原因在哪儿?

又比如，有些植物在太空中生长良好，有些植物却长不好。这是什么原因?究竟哪些植物适合在太空中栽培?这也是科学家们正在研究的课题。

我国的重大突破

空间站中出现了生命的绿色，宇航员吃上了自己在太空中栽培的蔬菜、粮食，这是意义非常深远的事。

1987年，我国第九颗返回式卫星发射之后，宇航员第一次将农作物送上了太空，开启了太空育种的旅程。以后神舟飞船每次都携带大量种子，目前已经有12000颗种子被带上太空。2011年通过对番茄的种植，成功使植物在太空开花结果；2016年到2019年，航天员还对水稻、拟南芥等植物进行了微重力研究，观察到了这两种植物生长的整个过程，有200个品种通过国家审核。

如今太空育种的成果已经融入我们的生活中，通过航天器送到天空的种子，经过几代选育，已经筛选出许多新品种。

几十年后，当人类可以长期在太空中留居，甚至可以移居太空，移居月球时，这种太空植物和人的生态关系将会变得更加重要。

那时，地球周围的太空和月球再也不是荒凉寂寞的世界了。月球上兴建起大片月球农场，在透明的塑料温室中，栽培着各种各样的瓜果蔬菜。太空中也建造起一个又一个大规模空间站，空间站的温室里，鲜花绿树，葱葱茏茏。

科学技术的发展使人类不但能够进入太空，而且还要在太空中耕耘播种，在太空中创造出比地球上更神奇的奇迹。