天宮二號，也叫天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室，是繼天宮一號后，我國自主研發(fā)的第二個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，也是我國第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室。2016年9月15日，天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，而隨著它一起升空的，還有一個(gè)微型培養(yǎng)箱，里面種植著水稻、南芥等農(nóng)作物種子。

 

　　最近，天宮二號完成了自己兩年的在軌飛行任務(wù)，達(dá)到了設(shè)計(jì)壽命，即將帶回100多項(xiàng)科研成果，這其中，也包括那臺微型培養(yǎng)箱。現(xiàn)在，培養(yǎng)箱中的水稻和南芥種子變成了什么樣？

 

　　我國首次完成“從種子到種子”

 

　　隨著航天航空技術(shù)的發(fā)展，這兩年，“太空農(nóng)業(yè)”成為農(nóng)業(yè)科技的新熱詞。我們經(jīng)常聽說，農(nóng)作物種子隨著飛船飛到太空，但是最后這些種子變成了什么樣呢？最近，天宮二號給了大家準(zhǔn)確的答案。

 

　　天宮二號在軌運(yùn)行兩年多來，開展了眾多空間科學(xué)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，其中也包括完成我國首次高等植物“從種子到種子”的空間長周期培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。什么叫“從種子到種子”呢？以前，咱們國家已經(jīng)多次利用返回式衛(wèi)星開展過農(nóng)作物搭載飛行實(shí)驗(yàn)，但由于在太空中時(shí)間有限，研究人員最多只能展開種子萌發(fā)、幼苗生長階段的農(nóng)作物太空生長實(shí)驗(yàn)。這一次，天宮二號在太空停留了兩年，飛船上的種子當(dāng)然就有足夠的時(shí)間，完成開花結(jié)果的生長全過程。

 

　　以前，咱們的節(jié)目里和大家科普過太空種植農(nóng)作物的方法。飛船一般都配有一臺微型培養(yǎng)箱，這臺培養(yǎng)箱擁有LED燈光，可以模擬太陽光的照射，同時(shí)也可以通過營養(yǎng)液對農(nóng)作物進(jìn)行無土栽培，不僅如此，這臺微型培養(yǎng)箱還可以回收植物吐出的水汽，并且進(jìn)行循環(huán)使用?？芍^解決了植物生長的所有要素。

 

　　太空里長大的農(nóng)作物

 

　　經(jīng)過將近兩年的觀察研究，最近，這些前往太空的種子終于順利開花結(jié)果了。而這些在太空里長大的農(nóng)作物，也有著很多有趣的特點(diǎn)。

 

　　科研人員發(fā)現(xiàn)，在太空生長的水稻和南芥，它們的生長周期都比地球上長很多，這主要是由于失重原因影響了植物的“點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)”，也就是影響了植物細(xì)胞的周期性生長。然而，天宮二號的研究還發(fā)現(xiàn)，植物在太空中雖然開花晚、長得慢，但衰老速度也比較慢，壽命顯著延長。以南芥為例，“長日”條件下，太空里的植株比在地球要多活65天，如果從“短日”轉(zhuǎn)到“長日”，植株則比地面多活456天。

 

　　除此以外，由于失重原因，太空中生長的農(nóng)作物一般方向感也都很差。我們知道，在地球上，植物的根系總是跟著地球引力的方向生長，莖卻向著相反的方向生長。但是在太空，由于沒有了地球上的重力引導(dǎo)，植物根和莖的生長方向也開始變得混亂。雖然飛船上設(shè)計(jì)了特殊的空間裝置，可以固定植物，讓植物按照合理的方式有序生長，但最終呈現(xiàn)出的樣子還是橫七豎八，有些雜亂。

 

　　當(dāng)然，失重給植物生長帶來的影響還有很多。剛剛提到，種植植物的微型培養(yǎng)箱有回收水份的功能，但是由于太空失重情況嚴(yán)重，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，太空中的水并不能有效地通過培養(yǎng)箱回收到土壤中，也就是說，現(xiàn)在太空植物種植還做不到水份的循環(huán)使用。

 

　　不過，科研人員也有意外的收獲，他們發(fā)現(xiàn)，在太空微重力的條件下，水稻的吐水活性明顯增強(qiáng)。利用這一特性，以后，農(nóng)作物在太空里也可以起到制備凈化水的作用，這對于在太空中制造珍貴水資源具有重要的意義。

 

　　對于這些新發(fā)現(xiàn)，此次課題的研究人員表示，高等植物是空間生態(tài)系統(tǒng)得以持續(xù)的關(guān)鍵因素。如何利用植物在空間生產(chǎn)糧食與蔬菜，供人類長期空間生活需求，是載人航天必須要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題之一?，F(xiàn)在，高等植物在太空開花結(jié)果的愿望已經(jīng)成為事實(shí)，而后面，更多的問題還在等待著解決，相信隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，太空種植農(nóng)作物的技術(shù)還會(huì)取得更大突破。