【太空种水稻有多难】地球上所有生物都是在1g(9.8m/s²)的重力环境下进化而来的,其结构、代谢乃至遗传调控机制都与重力环境相适应。那么在微重力条件下,植物能否完成种子萌发、幼苗生长、开花乃至繁殖的全生命周期呢?如果把太空结出的种子进行“二次播种”,它们会逐渐适应环境,还是会因“航天综合征”而继续退化呢?
伴随着“天宫二号”空间实验室和2022年问天实验舱带来的成功结果,2026年6月9日,中国空间站水稻“从种子到种子再到种子”在轨实验顺利进行。神舟二十三号任务进一步将水稻种子带入太空,以期实现全球首次在轨连续两代水稻培养。
这次实验的难度极高,由于培养单元的高度只有20厘米,水稻只能弯曲着在狭小的空间里生长。为此,团队特意挑选了早熟、株型紧凑矮小的水稻品种。其适应性强,生长周期3到4个月,适配跨乘组的作业节奏。
水分和气体的管理也极具难度。在微重力环境下,水稻叶片“吐”出的水珠会悬浮在生长空间里。如果不及时收集,水稻可能会被自己吐出的水“淹死”。而且整个培养装置处于相对密闭的状态,在这种封闭环境中很难维持气体成分的动态平衡。
而在播种环节,如果直接将种子撒向土壤,不仅无法落地,连土壤颗粒也会随之飞扬,根本无法实现种子与土壤的紧密贴合,从而导致种子无法正常萌发。
为解决这一难题,科研团队经过反复攻关,专门研制了一种“插牌式”固定栽种装置。“这是一个带有小牌子的固定装置,航天员在收获第一代种子后,可以把水稻的小穗用生物胶水贴在插牌上,播种时直接把插牌插进土壤里,高效、可靠地把种子固定在土壤中。(中国科学报)中国科普博览
