中新網北京8月29日電 (記者 孫自法 鄭瑩瑩)中國空間站問天實驗艙搭載的擬南芥種子、水稻種子等實驗樣品在軌已經“滿月”，它們(men) 在太空微重力環境中的實驗進展、效果如何備受矚目。來自承擔實驗項目的中國科學院(中科院)團隊29日透露，擬南芥和水稻的種子已在中國空間站裏成功萌發，其中，擬南芥幼苗已長出多片葉子，高稈水稻幼苗已長高至30厘米左右，矮稈水稻也高5到6厘米，均長勢良好。

　　中科院科學傳(chuan) 播局當天在北京、上海兩(liang) 地通過線上線下相結合方式，組織中國載人航天工程空間應用係統科研團隊向媒體(ti) 通報“載人航天工程空間應用暨空間站高等植物培養(yang) 實驗階段性進展情況”。

　　種子太空萌發幼苗生長狀態良好

　　中科院分子植物科學卓越創新中心鄭慧瓊研究團隊承擔“微重力條件下高等植物開花調控的分子機理”生命科學實驗項目。她介紹說，7月24日，中國空間站問天實驗艙成功發射並與(yu) 天和核心艙交會(hui) 對接，問天實驗艙搭載有生命生態實驗櫃、生物技術實驗櫃等科學實驗櫃。7月28日，載有實驗樣品擬南芥種子和水稻種子的實驗單元，由航天員安裝至問天實驗艙的生命生態通用實驗模塊中，通過地麵程序注入指令於(yu) 7月29日啟動實驗。

　　目前，研究團隊已成功啟動中國空間站內(nei) 擬南芥和水稻的種子萌發，擬南芥幼苗已長出多片葉子，高稈水稻幼苗已長至30厘米左右高，矮稈水稻也有5-6厘米高，生長狀態良好，後續將完成擬南芥和水稻在空間“從(cong) 種子到種子”全生命周期的實驗，並在實驗過程中由航天員采集樣品、冷凍保存，最終隨航天員返回地麵進行分析。

　　至於(yu) 為(wei) 什麽(me) 選擇擬南芥和水稻作為(wei) 本次空間實驗樣品，鄭慧瓊指出，擬南芥和水稻是兩(liang) 種模式植物，具有代表性：擬南芥代表雙子葉、長日、十字花科植物，很多蔬菜，如青菜、油菜等都屬於(yu) 十字花科；水稻則代表單子葉、短日、禾本科植物，很多糧食類作物，如小麥、玉米等屬於(yu) 禾本科。

　　為(wei) 何要開展太空種植農(nong) 作物研究

　　鄭慧瓊研究員指出，“微重力條件下高等植物開花調控的分子機理”生命科學實驗項目主要研究空間微重力條件下，擬南芥和水稻的開花調控的分子機理。“開花”是植物結出新一代種子的前提。農(nong) 作物的種子既是糧食，也是繁殖下一代的載體(ti) 。隨著載人深空探測的發展深入，比如登陸火星，要想真正解決(jue) 人類長期空間探索的糧食保障問題，不可能單純依靠從(cong) 地球上攜帶糧食來滿足航天員長期的空間生活和工作需求，必須要解決(jue) 在空間生產(chan) 糧食這一難題。由於(yu) 地球生命不可能在嚴(yan) 酷的太空環境條件下無保護生存，未來的太空作物生產(chan) 必須要在完全封閉的人造環境中進行，種植空間和能源供給都十分稀缺。因此，太空種植的農(nong) 作物必須具備高產(chan) 優(you) 質、高生產(chan) 效率和低能源消耗等要求。

　　她說，本次實驗的目標是完成擬南芥和水稻在中國空間站“從(cong) 種子到種子”全生命周期的培養(yang) 研究，探索利用空間環境因素控製植物的開花，來實現在較小的封閉空間中植物生產(chan) 效率最大化的可能途徑，同時通過航天員在軌采集樣品，冷凍保存返回分析，鑒定空間微重力調控植物開花的關(guan) 鍵樞紐基因並對其進行功能驗證，為(wei) 下一步構建適應空間微重力環境的高產(chan) 優(you) 質農(nong) 作物提供分子元件。

　　聚焦微重力與(yu) 植物開花三大科學問題

　　鄭慧瓊透露，“微重力條件下高等植物開花調控的分子機理”生命科學實驗項目將聚焦三個(ge) 關(guan) 鍵科學問題：微重力怎樣影響開花？微重力影響植物開花的分子機理是什麽(me) ？能否利用微重力環境作用來控製植物的開花？

　　圍繞這三大關(guan) 鍵科學問題，研究團隊將通過分析比較微重力在植物開花過程中的作用，獲取微重力調控開花的分子基礎與(yu) 關(guan) 鍵基因的表達變化，進一步解析空間微重力條件下長日和短日植物開花基因表達的調控網絡，以及二者在植物對空間環境適應性中的作用機理。

　　鄭慧瓊表示，希望通過本次研究，實現中國科學家在國際上率先完成空間微重力條件下水稻從(cong) “種子到種子”全生命周期的培養(yang) 實驗，並獲得水稻培養(yang) 的關(guan) 鍵環境參數，為(wei) 進一步解析空間微重力對水稻生長發育的影響及分子基礎，利用水稻進行空間糧食生產(chan) 提供重要理論指導。

　　同時，通過轉錄組分析比較擬南芥和水稻兩(liang) 種模式植物在空間環境中開花途徑關(guan) 鍵基因的表達及其調控網絡的變化，解析空間微重力對於(yu) 長日和短日植物開花的分子機理，為(wei) 進一步創製適應空間環境的作物和開發利用空間微重力環境資源提供理論依據。

　　迫切需要研究太空植物發育調控機理

　　鄭慧瓊稱，從(cong) 20世紀50年代人類發射第一顆人造地球衛星以來，如何利用植物保障人類在地外環境中生存所需要的食物、氧氣和純淨水，成為(wei) 空間生命科學最為(wei) 關(guan) 注的問題。近十多年來，隨著重返月球、登陸火星、建立月球或火星基地成為(wei) 人類空間探索的重要目標，以人類長期在太空生活必需的糧食生產(chan) 為(wei) 研究對象，通過研究在完全封閉太空條件下如何培養(yang) 或栽培植物，探索作物在太空環境中高效生產(chan) 所需要的條件因素和技術途徑，篩選和創建適合太空生產(chan) 的農(nong) 作物新品種等途徑，建立以植物為(wei) 基礎的空間生物再生生命支持係統，最終實現人類長期太空探索的目標，已成為(wei) 新的研究熱點。

　　在過去60多年中，科學家們(men) 對於(yu) 在空間種植和栽培植物進行大量研究，在各種空間飛行器中已進行20多種植物的培養(yang) 實驗。早期的空間植物培養(yang) 實驗主要目標是如何在空間環境中養(yang) 活植物，使其能夠萌發、生長、開花和產(chan) 生種子，如今這些目標都一一實現。一些基本的空間植物生物學問題，如植物的向性生長，根的形成、萌發，種子成分，基因和蛋白質的表達變化等，也在此過程得到較為(wei) 深入的研究。

　　她認為(wei) ，目前，科學家們(men) 的研究重點逐漸由對植物幼苗階段的研究擴展至種子生產(chan) 研究。但此前隻有油菜、小麥和豌豆少數幾種作物在空間完成“從(cong) 種子到種子”的實驗。同時，在空間條件下，植物開花時間延遲、開花數目少、種子結實率低和種子質量下降等問題仍然沒有克服。因此，迫切需要研究如何控製植物發育的關(guan) 鍵環節開花的調控機理，為(wei) 改進空間植物培養(yang) 技術和探索更多的適應空間生命保障要求的糧食作物生產(chan) 提供指導。(完)