
5月24日,搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心成功点火升空。此次神舟二十三号载人飞船发射任务取得圆满成功,标志着我国载人航天工程迈出新步伐。
新华社记者李志鹏摄
新闻纵深
神舟二十三号载人飞船奔赴太空,其搭载的生命科学实验项目中,水稻再次成为焦点。在中国空间站的微重力环境下,它将完成一项史无前例的挑战:实现从播种到收获,再进行第二轮播种与收获——完成两个完整的世代循环。这引发广泛关注:为何要在太空中进行水稻的“二次播种”?此次飞向寰宇的种子,背后又隐藏着哪些不为人知的培育故事?
随着深空探索持续推进,人类在太空长期驻留与工作正从科幻构想走向实际应用。届时,“食物供给”这一基本生存需求,将成为必须解决的核心课题。实现粮食的原位生产,即在太空环境中直接种植作物,是首要攻克的技术瓶颈。目标不仅在于“种得活”,更需实现“高效能、高品质、高产量”的可持续生产体系。
然而,太空种植面临严峻挑战。以水稻为例,进入太空后易出现适应性问题,即所谓的“空间适应综合症”,具体表现为植株发育迟缓、花期延后,最终导致产量显著下降。
由此引出关键科学问题:植物在太空环境中产生的不适应性,能否通过自身调节在后续世代中得以缓解?如何有效遏制长期空间栽培可能引发的种质资源退化?正是为了探寻这些问题的答案,本次水稻空间实验应运而生。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼介绍,本次随神舟二十三号升空的水稻种子分为两类。一类是“地面对照组”,为从未经历空间飞行的普通水稻种子;另一类则是“空间实验组”,其亲本曾经历过太空飞行,属于空间飞行后代。
实验设计独具匠心。科学家将利用普通种子在轨完成从种子到种子的世代培育;同时,让那些已有太空经历的种子再次进入空间环境。整个实验周期长达8个月,跨越两个航天员乘组,最终实现空间环境下连续两代的水稻全生命周期培养。
通过此设计,研究人员能系统比较有性繁殖(通过种子)与无性繁殖(通过再生稻)两种方式在空间环境下的适应差异。此外,实验还致力于深入解析空间水稻生长过程中,那些可经由种子传递的“跨代逆境记忆”,与通过再生稻保留的“长期逆境记忆”,其背后的分子调控网络中的关键枢纽基因,并验证其功能。
郑慧琼研究员阐述了实验的核心目标:“我们希望通过这项研究,明确空间微重力环境对水稻整个生育周期的影响及其持久性。例如,未来人类长期脱离地球生存需要进行粮食生产,太空环境会如何影响水稻的生长发育过程?如果存在影响,其内在的生物学机制是什么?”
倘若未来能在太空成功实现水稻的“循环种植”,其意义深远。这意味着人类有望在太空基地初步建立“食物自给系统”,为长期深空驻留和星际航行提供重要的生命保障,减少对地球补给的依赖。
新一代太空水稻将呈现何种形态?电影《火星救援》中在火星种植土豆的场景,距离我们现实还有多远?目前虽无确切答案,但随着中国空间站“从种子到种子”全周期实验的稳步实施,那颗在浩瀚太空中再次萌发的种子,已然孕育出无限的希望与可能。
