除了出舱任务，在轨长期驻留乃至长期空间探索，如何利用植物保障人类在地外环境中生存所需要的食物、氧气和纯净水，是空间生命科学关注的重要问题。7月29日，中国空间站在轨启动了“太空绿植”培养实验，本次植物培养实验的目标是完成水稻在太空从种子到种子全生命周期的培养研究。 目前问天舱内生命生态通用实验模块中的拟南芥和水稻的种子已经成功萌发，拟南芥幼苗已经长出多片叶子，高秆水稻幼苗已经长至30厘米左右高，矮秆水稻也有5到6厘米高，生长状态良好。 在太空中培育植物究竟需要什么样的设备？为了给大家带来直观的感受，记者近日探访了设备的研发机构——中国科学院上海技术物理研究所，那里有和问天舱“同款”的太空绿植培育设备。 记者探访空间站"同款"植物培育设备 总台央视记者 窦筠韵：在我身边的这样的一个实验设备，就是目前在空间站所进行的拟南芥和水稻种植所使用的一模一样的设备，那在空间站里面水稻和拟南芥的种子就是放在这样的一个实验单元里面，随后放入这样的设备里面，再进行一个种植，那这样的实验设备可以提供水稻和拟南芥种植所需要的一些环境和条件。 中科院上海技术物理研究所空间生命科学仪器团队负责人 张涛：我们这里边配置了不同的相机，上面那个相机是可以监视整个植物生长的情况，下面那个荧光相机是我们可以给植物生长过程当中它有一些特殊的荧光表达，那么它到了某个阶段，我们通过荧光灯来激发它，来获取荧光图像，可以得到它特殊的表达的一个结果，这也是一种研究的结果。 同时我们在整个大的腔室里边分了两个温区，一个温区温度偏低一点的，比如说到21摄氏度一个范围，另外一个温区可能达到30摄氏度，这两个温区实际上是分别适合于不同的植物生长用的。比如说像水稻它要求的温度要高一些，拟南芥要求温度要低一点，可以根据不同植物它对光源的需要，我们可以通过指令来调整这个光的组成部分。 据介绍，此次生命生态科学实验系统以多种类型的生物个体如植物种子、幼苗、植株、兼顾动物个体为实验样品，除了水稻、拟南芥外，还将开展线虫、果蝇、斑马鱼等空间生长实验，预期成果将促进人类对生命现象本质的理解，揭示微重力对生物个体生长、发育与衰老的影响，探索空间辐射生物学和生命起源机理，为航天员健康和防护提供科学依据。 有望实现空间水稻“从种子到种子”培养 在过去六十多年中，科学家们对于空间种植和栽培植物进行了大量的研究，在各种空间飞行器中进行了20多种植物的培养实验。 目前只有油菜、小麦和豌豆少数几种作物在空间完成了从种子到种子的实验。而中国空间站这次空间实验的重要意义，就是要首次在空间微重力条件下实现水稻“从种子到种子”全生命周期的培养实验。 在中科院分子植物科学卓越创新中心，有这样一个仪器，专门用来模拟植物在微重力情况下的生长。 中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼：这就是一个回转器。它的作用是模拟空间微重力效应，因为空间的实验机会毕竟是非常珍贵的，要在天上做一次实验，要等很长时间，所以在地面我们就制造出来这么样一个仪器来模拟，失去了方向以后对植物的影响，为我们将来设计更适合空间的植物提供参考。但是地面毕竟重力还是存在的，只能模拟空间的部分效应，所以最终你要了解空间环境对植物的影响，还必须要上到太空去做，所以这次我们在那个问天舱里面就有植物生长实验。 空间植物生长实验 聚焦三大科学问题 本次项目聚焦三个关键科学问题：微重力怎样影响开花？微重力影响植物开花的分子机理是什么？能否利用微重力环境作用来控制植物的开花？围绕这三个关键的科学问题，通过分析比较微重力在植物开花过程中的作用，获取微重力调控开花的分子基础与关键基因的表达变化，从而为将来在太空种植粮食提供理论指导。 中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼：下一步我们就是通过航天员在手套箱里面进行采样，我们分两种情况采用，一个是开花期的，把这个叶子采回来，然后通过冻存以后回来分析，在空间这些基因和蛋白质的变化跟地面进行对比，另外我们在空间成熟的种子也采回来进行分析，分析种子的情况，这次我们希望能够成功地在空间收到水稻的种子，这样我们将是在国际上首次完成了水稻从种子到种子的全生命周期的培养。
