11月24日,俄罗斯媒体Svpressa网发表一篇文章:事实证明,中国在空间站上培育的水稻比地球上的更甜、更有营养。
对此,很多人都感觉惊讶,我国在太空都能种出来水稻了?俄罗斯媒体怎么知道它更甜、更营养?
那么,太空水稻究竟是怎么样的?
试验太空植物的可行性
与大多数人的想象不同,太空水稻并不是在太空直接生长成熟的水稻。而是科学家在地面上精挑细选的种子,被航天员带到空间站中,经过精心培育,完成从水稻种子到种子的全生命周期空间培养实验,而形成的成熟的水稻种子。
全生命周期培养是指,通过培养让一粒种子经发芽、生长、成熟、结果的全部过程。
听起来似乎很简单,这不就是地球上大多数植物的生长现状吗?种子落地、开花、结果,期间就算是人工不干涉,许多植物也会顽强生长。
但实现的前提是,种子要有足够生长的条件,比如说空气,阳光和水。这些是万物生长的前提,也是人类习以为常的环境。
可太空是没有这些东西的,它没有能提供足够养分的土壤,也没有可供呼吸的空气,更没有珍贵的水,就连阳光的温度,大多都达不到生物生长的要求。
由此可见,在太空中让植物正常生长,是件多么难的事情。
那么问题来了,明明地球上才是人类生活的天堂,为什么还要费劲巴拉地选择在太空种植呢?
为什么要在太空种植
第一点,为了长期驻留在空间站的航天员。有句俗话叫做“人是铁饭是钢”,粮食作为人类生存之本,自然要放在第一位。
目前我国空间站有常驻航天员,从常驻开始到现在,我国的航天员饮食就在不断发生着变化,从一开始的速食转变为定制营养餐,航天员饮食也在说明着我国科学技术的变化。
但不管是速食还是定制营养餐,它们都是由火箭运送到空间站的,仅是运送成本这一块就是消耗大项。
如果我们在太空中拥有了成熟的种植技术,那么航天成本将可以因此而减少,另外也能维持航天员在太空中的需求。
第二点,为航天探索做准备。在科幻电影《火星救援》中,主人公被困到火星上,没有任何救援,就靠着种土豆活了下来最终等到了救援。
值得一提的是,我国已经初步建立了星际探测的计划,2030年前实现载人登陆月球。
随后在月球上建立科研基地,寻找月球上的水源,在月球上修建互联网,将月球当做一个据点,逐渐对其他星球开展探测。
要想实现这一切,我们就需要解决基本供给问题,以保证科研人员能够在地外长时间生活。
第三点,太空育种带给人类农业更多的可能性。在不同的环境中,用一样的种子培养出来的农作物是不同的。
太空与地球的环境有着根源性的不同,微重力、高真空等条件能够令种子的遗传基因发生改变。也就是说,从理论上,种子可以通过环境变化变异成人们期盼的优良品种。
此前,国际空间站上也进行了育种工作,他们筛选的油菜、豌豆、小麦种子与自然环境的品种相比,太空品种的产量更高,成熟期更短,抗病能力更强。
如果太空育种成功的话,这种新种质将会为我国解决种源“卡脖子”问题。
那么,我国的太空育种发展到什么程度了呢?
太空育种步入正轨
目前,我国太空种子已经发展到了第三代,也就是在空间站进行全生命周期培养,获得成熟的太空水稻种子,然后将培育出来的种子带回地球,进行人工气候条件繁殖,再在地球大田中进行繁殖,最终实现丰收。
经过实验研究,科研人员发现有几点不同。
第一,在太空环境中培育出的水稻种子更加有活力。通过对比,科研人员发现,太空中的水稻叶子和地面上的水稻叶子夹角不同。
太空中的叶子夹角特别大,这并不是一个好现象,因为它一旦高密度种植,叶子之间就会互相遮挡,从而不能很好地进行光合作用,也不能像地面上的一样正常生长。
在发现问题后,我们的科研人员对此进行了进一步分析,找到基因所在,随后针对问题进行改造。
当后续让太空水稻叶子夹角变得和地面上一样大的时候,高密度种植就不再是问题。
第二,太空水稻形态与地面不同。地面上的水稻种子在授粉之后,稻壳就会关闭;但太空水稻种子在生长过程中是没有闭合的,甚至直到成熟,太空水稻种子都难以关闭。
第三,在太空中培育出来的水稻,营养成分发生了变化。回到地球的水稻种子,从中间断开后看淀粉的形状,发现里面糖的含量发生了变化。
经过分析计算,太空水稻种子葡萄糖和果糖的含量比地球上正常的种子高上5到6倍;并且太空水稻种子含有更多的蛋白质。
这也就意味着,太空水稻吃起来的口感将更甜,也更有营养,这也是俄罗斯媒体所宣传的依据。
在11月份,我国神舟十八号乘组返回地球,他们带着新的太空实验样本,与此同时,我国第三代太空水稻也已经成熟。
这第三代太空水稻是2022年神舟十四号乘组带回来的,在去到空间站的时候,这些种子还只有6粒,经过航天员在太空中的精心培育,最终航天员带回来了59粒太空水稻种子。
将这59粒的一部分放在人工气候室繁殖后,收获了大概近一万粒种子;随后我们将一万粒的一部分拿到大田里繁殖,这就是第三代太空水稻。
目前,我国第三代太空水稻已经丰收。通过实验,我们证明了在太空环境可以通过水稻来生产粮食。
其实除了太空水稻之外,我国还进行了各种农作物种子的研究,比如蔬菜瓜果,在经过太空育种之后,味道和口感都要比地面上的更好一些。
写在最后
太空育种给地球农业带来了更多可能性,也给人类探索宇宙奠定了基础。目前,我国太空育种不管是数量还是推广应用,都处于世界领先地位。
相信在我国太空育种越来越成熟的情况下,这些太空农作物不仅可以出现在普通老百姓的餐桌上,还能为人类航天探索提供强有力的支持!