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黎家盈要在太空搞水稻二次播种!神舟十四号刘洋不是种过水稻吗?陈冬:在月球甚至在火星,实现禾下乘凉梦

之前中国空间站在太空搞农业项目,已经不再是什么新鲜事了,曾经在2022年的神舟十四号任务中,当时的航天员陈冬、刘洋、蔡旭

之前中国空间站在太空搞农业项目,已经不再是什么新鲜事了,曾经在2022年的神舟十四号任务中,当时的航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲,就在问天实验舱的生命动态实验柜中,对水稻做过从种子到种子的全生命周期的研究。

那个时候的做法就是,从地面带种子上太空,之后在太空种一茬后,收获种子,再带回地面去搞研究。但神舟二十三号任务这次和神舟十四号任务就不同了,在轨的载荷专家黎家盈,要在太空搞一个“二次播种”。

什么意思?

其实就是把带上天的水稻种子,在空间站种出水稻,收获新种子之后,载荷专家黎家盈要把这些种子再次播种,继续培养,直到长出第二代水稻。这个过程,就是在轨实现连续两代水稻培养的全部过程。

这也太麻烦了吧!为啥要如此折腾呢?

这就不得不说以后的月球和火星任务了。现在空间站,距离只有400公里,还可以送点补给上去。但要登月,甚至登陆火星,再老远从地球运粮食过去,这就太不划算了。如果能在太空实现粮食的“原位生产”。在太空种,在太空吃,然后一边种一边吃,是不是就能解决这个问题了?

这次实验的目标,就是要研究长期太空微重力环境对水稻遗传稳定性的影响。说白了,就是在失重环境下,水稻的“后代”会不会“长歪了”?基因会不会发生变化?科学家们还要挖掘有重要应用价值的新基因,为将来培育更适合太空种植的“超级水稻”打基础。

其实,在太空,我们的航天员不仅种水稻,曾经还种起了生菜、小麦、拟南芥。

2022年10月12日的“天宫课堂”,“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲三位航天员,首次在问天实验舱里给大家展示了他们在太空中的“农田”,也就是问天舱内的植物生长情况。

生菜和小麦长得那叫一个郁郁葱葱,那年的中秋节,三位航天员还品尝了蔡旭哲亲手种植的生菜,据说味道好极了!

也是在这场太空课堂上,陈冬还现场直播了采集拟南芥样本的过程。他一边操作,一边通过语音口令给地面的科学家发送图片,那认真的模样,简直了。

不过,重头戏还在后面。刘洋拿出了一个神秘的盒子,里面竟种着高杆水稻和矮杆水稻。她告诉大家,在培育水稻的过程中,他们发现了一个非常奇特的现象:水稻竟然会“吐水”!

是的,你没听错,就像我们有时候喝水喝多了会打嗝一样,太空水稻也会在叶尖上冒出一个个小水泡,然后越变越大,最后贴到生长盒的壁上。刘洋老师还给大家留下了一个思考题:你们在种植水稻的时候,有没有发现过这种“吐水”现象呢?是空间站上的水珠大,还是地面上的水珠大?为什么会这样呢?

说到这,你可能要问,这些太空里的植物到底肩负着什么样的科研使命呢?其实刘洋就在太空课堂中告诉大家了,水稻实验的最重要目标,就是要实现从“种子到种子”的全生命周期培养。

而科学家们希望通过这个实验,了解在微重力条件下,拟南芥和水稻从种子到种子全生命周期的变化规律和分子基础,进而解析植物对空间环境的适应性机制,从而在这种适应机制上继续寻找让水稻增产的新方法。

这并不是我们对粮食作物提高单产的单一实验了。从袁隆平的杂交水稻开始,到人类发射第一颗人造地球卫星,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,就成为了空间生命科学关注的焦点。

而空间站选取的拟南芥和水稻,正是两种具有代表性的模式植物。前者代表双子叶、长日、十字花科植物,很多蔬菜都属于这一类;而后者则代表单子叶、短日、禾本科植物,很多粮食类作物都属于这一类。

我国空间站里种植的水稻和小麦都展现出了勃勃生机。航天员们甚至期待着能够在空间站收获自己种植的粮食。陈冬就曾说出了我们对未来的期望:说不定在不久的将来,在月球甚至在火星,我们都能实现袁隆平院士的“禾下乘凉梦”。

说到太空育种,我们还做了一次粮食种子实验。实践十九号卫星曾经携带了一大批种子进入太空进行育种实验。

这些“上过天”的种子有什么不同呢?它们什么时候能够走上我们的餐桌呢?

我们以小麦品种“航麦247”为例。“航麦247”就是航天育种的产物,这个品种不仅产量高,而且耐盐性特别突出。“航麦247”所有的诱变在太空中都是随机的,但我们科学家能做的,就是制定一个育种目标,在所期望的筛选方案中,通过多次选育和验证,最终实现高效率地定向育种。

相对比神舟飞船,实践十九号卫星,体量大、空间大、装载得多,而且具有可重复利用的特性,大大降低了成本。此外,它还是一个圆轨道卫星,对种子的影响和空间站育种也会有所不同。

我们什么时候能够品尝到这批随神舟飞船和实践十九号上天后的种子的成果呢?

还需要相当长一段时间。从育种角度看,第二年就可以看到变异的种子了,但对于种业行业来说,需要的是能够在农民地里种植、能够商业化应用的品种,这可能需要五到六年的时间。要形成食品、消费品到我们普通大众的餐桌上,则需要更长的周期,八至十年是要有的。