天宮二號(hào)歡迎回家 在軌飛行1036天圓滿完成任務(wù)
“空間溫室”有驚喜
有望解決太空食物難題
我國(guó)航天員首次參與生物樣品的回收、國(guó)內(nèi)首次“從種子到種子”的空間長(zhǎng)周期培養(yǎng)……天宮二號(hào)上天之時(shí),或許誰(shuí)也沒(méi)有想到,兩位“植物航天員”會(huì)帶來(lái)那么多驚喜。
水稻和擬南芥,是兩種典型的受光周期誘導(dǎo)的高等植物。在微重力條件下,它們會(huì)如何度過(guò)一生?花期與地球相比有何不同?隨著載人航天的發(fā)展,航天員長(zhǎng)期在空間環(huán)境中生活變成了可能。高等植物是空間生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵因素,如何利用植物在空間站生產(chǎn)糧食與蔬菜,供人類(lèi)長(zhǎng)期空間生活需求,這是載人航天必須要解決的一道難題。帶著中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所鄭慧瓊研究員的美好祝福,兩位特殊乘客開(kāi)始了太空之旅。
兩位“植物航天員”有屬于自己的蝸居。這是由中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所與上海技術(shù)物理研究所科研人員巧手搭建的“太空溫室”。這個(gè)比家用微波爐還小的“房子”,功能樣樣齊全——不僅能為植物生長(zhǎng)提供必需的水分、光照、營(yíng)養(yǎng)液、溫度控制,具備實(shí)時(shí)可見(jiàn)光圖像和熒光圖像獲取功能,還能讓地球上的生物學(xué)家通過(guò)遙控指令來(lái)調(diào)節(jié)主要實(shí)驗(yàn)參數(shù)。“地球上的重力環(huán)境是恒定的,太空則不然,可以讓科學(xué)家們了解重力對(duì)生命的影響,這對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有啟示作用。”鄭慧瓊告訴記者。
陌生的環(huán)境里,擬南芥和水稻不像在地球那么“聽(tīng)話”?臻g沒(méi)有重力引導(dǎo),植物方向感差,長(zhǎng)得東倒西歪。令科學(xué)家們沒(méi)想到的是,由于空間水不能有效地回到土壤中,增強(qiáng)了水稻吐水現(xiàn)象,盡管這一現(xiàn)象使得水滴漂浮于培養(yǎng)盒中,影響了水稻的生長(zhǎng),但卻能在未來(lái)服務(wù)于藥物生產(chǎn)。
“還有就是,植物在空間開(kāi)花更晚,長(zhǎng)得也慢,但壽命更長(zhǎng)。”鄭慧瓊表示,研究發(fā)現(xiàn),擬南芥在長(zhǎng)日條件下微重力下植株比地面對(duì)照多活65天,短日轉(zhuǎn)長(zhǎng)日的植株比地面多活456天。“在空間里,水稻的葉片衰老也慢于地面。”
本次實(shí)驗(yàn)共有5個(gè)培養(yǎng)單元,包括兩個(gè)擬南芥單元和兩個(gè)水稻單元,和一個(gè)由航天員直接參與回收擬南芥單元樣品,這也是我國(guó)航天員首次參與生物樣品的回收。“這是天宮二號(hào)唯一的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn),兩位‘植物航天員’為未來(lái)建立以植物為基礎(chǔ)的空間生命生態(tài)系統(tǒng)、控制植物開(kāi)花、提高植物產(chǎn)量等提供了重要依據(jù)。”鄭慧瓊表示。