人类若在太空长期生活，水稻和植物怎么种？问天实验舱里的水稻和拟南芥发芽出苗啦

未来，如果航天员或者整个人类在太空长期生活，不可能单纯依靠从地球上携带粮食来满足生活需求，而必须在太空的封闭人造环境中生产粮食、种植植物。今天，记者从中科院相关科研机构获悉，问天实验舱里水稻和拟南芥已经成功发芽出苗，生长状态良好，后续将完成从种子到种子全生命周期的实验，为探索人类在太空长期生活提供必要的生命支持。问天实验舱里的水稻和拟南芥成功出苗

今年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。中科院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”生命科学实验项目。

7月28日，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。

一个月过去，拟南芥和水稻种子已经萌发并出苗，拟南芥幼苗已长出多片叶子，高秆水稻幼苗已经有约30厘米高，矮秆水稻有5-6厘米高，生长状态良好。郑慧琼介绍，接下去还要完成拟南芥和水稻从种子到种子全生命周期的实验，由航天员采集种子等样品、冷冻保存，最后带回地球进行分析。

为何要选择拟南芥和水稻？科研人员介绍，拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物，很多蔬菜，比如青菜、油菜等都属于十字花科。而水稻代表单子叶、短日、禾本科植物，很多粮食类作物，比如小麦、玉米等属于禾本科，它们属于最基本、最常见的粮食作物和植物。

微重力情况下水稻的生长发育情况视频为什么要在太空完成从种子到种子的实验

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球以外环境中生存所需的食物、氧气和纯净水，成为空间生命科学最关注的问题。

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，空间植物培养实验的主要目标是在空间环境中养活植物，让它们能够萌发、生长、开花和产生种子，如今这些目标都已经实现。

目前，科学家们的研究重点逐渐从植物幼苗阶段的研究扩展到种子生产研究。但是，现在只有油菜、小麦和豌豆等少数几种作物在太空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解决。因此，迫切需要研究如何控制植物发育的关键环节——开花的调控机制，为改进空间植物培养技术和探索更多适应空间生命保障的粮食作物生产提供指导。

科研人员介绍，“开花”是植物结出新一代种子的前提。农作物的种子既是粮食，也是繁殖下一代的载体。随着载人深空探测的发展深入，比如登陆火星，要想真正解决人类长期空间探索的粮食保障问题，不可能单纯依靠从地球上携带粮食来满足航天员长期的空间生活和工作需求，必须要解决在空间生产粮食这一难题。

由于地球上的农作物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要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，太空种植的农作物还必须具备高产优质、高生产效率和低能源消耗等要求。

郑慧琼介绍，她和团队的本次研究聚焦三个关键科学问题：微重力怎样影响植物开花？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？

她表示，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，获得水稻培养的关键环境参数，为进一步开展相关研究，并利用水稻进行空间粮食生产提供重要理论指导，“这次航天员返回时会把实验舱里拟南芥和水稻结的种子带回来，希望未来能有机会把这些种子再带去太空种植。”