空間科學/破解微重力奧秘 實現「太空米飯自由」
在科學家看來,水稻在太空完成從種子到種子、再到新一代種子的完整生長閉環的實驗,具有非常重要的意義。中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員鄭慧瓊表示,地上發育的種子在空間站結出新種子後,如果新種子不返回地面接受重力刺激,直接在微重力環境下再繁殖一代,就可以清晰揭示重力變化在水稻世代繁衍過程中的作用。這不僅能增進對重力影響生命機制的認知,更關係到人類未來能否實現地外原位糧食生產,實現「太空米飯自由」。
神舟二十三號的實驗共設置4個單元,每個單元播下6粒互為備份的種子。4個單元又分成兩組,分別對應水稻的兩種繁殖方式。其中一組將開展有性繁殖,讓種子成熟後收穫稻穗,再將稻穗轉移至新培養盒中進行二代種植,考察經過有性過程的「跨代記憶」,即祖先上過天的種子是否比從未上過天的更能適應空間環境。
另外一組則採用再生稻模式,在成熟後從根部割除地上部分,讓根茬重新萌發新稻,相當於延長同一植株的生長時間,比較營養繁殖與有性繁殖在空間環境下的適應性差異。
鄭慧瓊表示,神舟二十三號的太空水稻實驗與上次僅在軌完成一代繁殖不同,關鍵在於讓水稻在微重力條件下連續繁殖兩代,以此觀察重力環境變化對跨代遺傳的影響。地上發育的種子在空間站結出新種子後,如果新種子不返回地面接受重力刺激,直接在微重力環境下再繁殖一代,就可以清晰揭示重力變化在水稻世代繁衍過程中的作用。如果太空種植的種子一代代退化,就無法保證優良品種的穩定供給。「因此,在真正邁向深空前,需要利用空間站弄清楚水稻是逐漸適應空間環境,還是出現代際衰退,並探索維持品種穩定可靠的措施。」鄭慧瓊說。