當(dāng)種子遇上“太空菜籃子”，會(huì)發(fā)生什么？

2023年5月，神舟十六號(hào)載人飛船搭載一批特殊“旅客”升空——其中既有水稻、油菜等農(nóng)作物種子，也有蘭花、杜鵑等花卉種子。這些種子并非“觀光游”，而是參與一場跨越億年的基因?qū)嶒?yàn)。那么，為什么要讓種子進(jìn)行太空旅行？它們?cè)谔罩薪?jīng)歷了什么？回到地球后又將如何影響我們的生活？

一、太空育種：種子的“星際奇遇”

在距離地球400公里的軌道上，種子們面對(duì)著前所未有的環(huán)境挑戰(zhàn)。

1.微重力環(huán)境

地球上的植物依賴重力判斷生長方向，根向下扎、莖向上長。但在太空中，重力幾乎為零，植物會(huì)“失去方向感”?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在這種環(huán)境中，植物的部分基因表達(dá)模式可能發(fā)生改變，從而激發(fā)潛在的遺傳變異，為后續(xù)育種提供新路徑。

2.宇宙輻射影響

太空中充滿了高能粒子，這些看不見的“微型炮彈”會(huì)與種子DNA發(fā)生作用，導(dǎo)致基因突變。雖然大多數(shù)突變無明顯效應(yīng)，但有時(shí)可能賦予植物抗病、耐旱或高產(chǎn)等優(yōu)良特性。因此，這種自然誘變也被視為一種創(chuàng)新的遺傳改良手段。

二、種子如何“搭乘”火箭去太空？

種子的太空之旅始于一次嚴(yán)格的“太空體檢”。

在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，科研人員會(huì)為精選的種子進(jìn)行消毒、密封包裝，并裝入防輻射、恒溫的“太空專用罐”，上面貼有詳細(xì)的“身份標(biāo)簽”。自1987年以來，我國已累計(jì)開展航天搭載育種試驗(yàn)3000余項(xiàng)，涵蓋主糧、蔬菜、藥用植物、林木、花卉等多種作物。

例如，神舟系列飛船曾多次搭載水稻種子進(jìn)入軌道空間，并在微重力條件下開展水培實(shí)驗(yàn)，觀察根系的“螺旋生長”現(xiàn)象。這些數(shù)據(jù)為地面育種研究提供了寶貴的對(duì)照樣本，推動(dòng)了“天地協(xié)同”的科研模式。

三、太空種子回來能干啥？

種子從太空返回地球后，并不會(huì)立刻用于大規(guī)模種植，而需經(jīng)歷嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮Y選與馴化過程。

1.篩選優(yōu)質(zhì)性狀

科研人員會(huì)將這些種子在實(shí)驗(yàn)田中播種，對(duì)其生長特性進(jìn)行詳細(xì)觀察。某些種子可能表現(xiàn)出更高的產(chǎn)量、更強(qiáng)的抗病蟲害能力或更優(yōu)的營養(yǎng)品質(zhì)。例如，“太空茄子”果實(shí)更大、抗病性強(qiáng)，“太空辣椒”的維生素C含量更高，辣度也有所增強(qiáng)。

2.培育適合地球環(huán)境的品種

這些變異優(yōu)良的種子需經(jīng)過多代穩(wěn)定選育，才能培育出適應(yīng)地球不同地區(qū)氣候與土壤條件的新品種。例如，“航天水稻”可以在鹽堿地正常生長，畝產(chǎn)超過400公斤，為我國東部沿海灘涂地開發(fā)帶來了新希望。

如今，部分帶有“航天育種”標(biāo)簽的蔬菜和糧食品種，已經(jīng)走進(jìn)了超市和市民餐桌，實(shí)現(xiàn)了從“太空實(shí)驗(yàn)”到“百姓餐盤”的跨越。

四、未來暢想：外星農(nóng)場的無限可能

當(dāng)“天宮課堂”的航天員展示太空水稻實(shí)驗(yàn)時(shí)，許多人開始思考一個(gè)更遠(yuǎn)的問題：如果人類將來真的登陸火星或月球，我們能否實(shí)現(xiàn)外星農(nóng)業(yè)？

近年來，我國科研團(tuán)隊(duì)已在模擬火星土壤中成功種植土豆，結(jié)果顯示其塊莖膨大率與地球?qū)φ战M相當(dāng)，證明“火星種田”在一定條件下是可行的。但在月球種植植物仍面臨諸多挑戰(zhàn)，包括：晝夜溫差高達(dá)300℃以上、月壤缺乏可用養(yǎng)分、沒有大氣層等。

一些科學(xué)家認(rèn)為，草莓可能成為適合太空栽培的理想作物之一。它能在有限的水資源條件下生存，且具備較強(qiáng)的光合作用效率，營養(yǎng)價(jià)值也較高。正如國際宇航聯(lián)合會(huì)專家所指出：“開發(fā)適應(yīng)極端環(huán)境的太空作物，是未來人類深空定居的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一”。

五、“星辰種子”：糧食安全與人類未來的希望

從神舟系列到天宮空間站，從實(shí)踐十號(hào)到探月工程，我國航天育種事業(yè)不斷拓展。截至目前，已搭載超過3000項(xiàng)種質(zhì)資源，育成260多個(gè)農(nóng)作物審定品種，其中包括水稻、小麥、玉米、大豆等主糧作物，以及眾多蔬菜、花卉和草本植物。

這些飛行歸來的“星辰種子”，不僅推動(dòng)了我國種業(yè)自主創(chuàng)新，也助力國家糧食安全和生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。它們象征的不只是科研成果，更是人類探索太空、謀求可持續(xù)未來的重要一步。

如果未來真的可以在月球上種田，你會(huì)選擇帶哪一種種子出發(fā)？是能補(bǔ)水的西瓜？還是朝著太陽生長的向日葵？歡迎暢想，說不定下一個(gè)太空作物的創(chuàng)意，就來自你的想法！