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约30厘米高！中国空间站里的水稻长势良好

发稿时间：2022-08-29 15:27:00 作者：张茜 来源： 中国青年报客户端

　　中国青年报客户端北京8月29日电（中青报·中青网记者 张茜）今天，载人航天工程空间应用暨空间站高等植物培养实验阶段性进展发布会举办，中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员、问天舱“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”实验项目负责人郑慧琼介绍，目前已成功在太空启动了拟南芥和水稻的种子萌发，拟南芥幼苗已长出叶子，高秆水稻幼苗长至30厘米左右高，矮秆水稻有5-6厘米高，生长状态良好，后续有望完成拟南芥和水稻在空间从种子到种子全生命周期的实验。

　　微重力条件下水稻的生长发育情况组图。中国科学院分子植物科学卓越创新中心供图

　　中科院空间应用中心研究员、载人航天工程空间应用系统问天实验舱主任设计师赵黎平表示，由于太空失重环境的影响，太空水稻的生长会面临“太空综合症”，症状包括“方向乱”“吐水多”“开花晚”等，生长速度相较地面水稻生长得慢，是符合预期的。她表示，受太空环境真空、低温等因素影响，未来大规模种植水稻需要在有限的常压且温度适宜的人造空间环境中进行。

　　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。近十多年来，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，以人类长期在太空生活必需的粮食生产为研究对象，通过研究在完全封闭太空条件下如何培养或栽培植物，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等途径，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，成为新的研究热点。

　　微重力情况下拟南芥的生长发育情况组图。中国科学院分子植物科学卓越创新中心供图

　　在过去60多年中，科学家们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多种植物的培养实验。早期人们的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，如今这些目标都一一实现了。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，也在此过程得到了较为深入的研究。

　　目前，科学家们的研究重点逐渐由对植物幼苗阶段的研究扩展至种子生产研究。但是，目前只有油菜、小麦和豌豆少数几种作物在空间完成了从种子到种子的实验。同时，在空间条件下，植物开花时间延迟、开花数目少、种子结实率低和种子质量下降等问题仍然没有克服。因此，迫切需要研究如何控制植物发育的关键环节开花的调控机理，为改进空间植物培养技术和探索更多的适应空间生命保障要求的粮食作物生产提供指导。

　　郑慧琼说，本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，来实现在较小的封闭空间中植物生产效率最大化的可能途径。并在实验过程中由航天员采集样品、冷冻保存，最终随航天员返回地面进行分析。

　　她介绍，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于7月29日启动实验。

　　郑慧琼表示，本次项目将聚焦三个关键科学问题：微重力怎样影响开花？微重力影响植物开花的分子机理是什么？能否利用微重力环境作用来控制植物的开花？围绕这三个关键的科学问题，通过分析比较微重力在植物开花过程中的作用，获取微重力调控开花的分子基础与关键基因的表达变化，进一步解析空间微重力条件下长日和短日植物开花基因表达的调控网络及二者在植物对空间环境适应性中的作用机理。为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力环境资源提供理论依据。

 
责任编辑：张丽艳
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