神舟十八號乘組即將返回，又有一批新的太空實驗樣品返回地球。太空科學實驗究竟能給我們帶來怎樣的期待呢？我們下面就來關注中國空間站太空水稻的最新科研進展。2022年在神舟十四號乘組任務期間，我國在國際上首次完成了水稻從種子到種子全生命周期空間培養實驗，獲得了成熟的太空水稻種子。近日，這批太空水稻的種子已經在大田里試種，迎來豐收。
在位于上海松江的中國科學院分子植物科學卓越創新中心作物育種與栽培基地，記者看到播種的太空水稻在生長100多天后，稻穗基本全部變黃成熟，即將收獲第三代太空水稻。
中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員鄭慧瓊稱：“開始就是6粒種子隨問天艙上天以后，收到了59粒種子，回來以后這59粒種子因為比較珍貴，我們就從中拿了部分在人工氣候室進行繁殖，人工氣候室繁殖之后，獲得的種子就比較多，大概有將近1萬粒種子，然后我們在其中再拿出了一部分，到大田里面進行繁殖，這就是大田里面收到的稻穗。”
專家介紹，空間站獲得的59粒水稻種子是第一代，人工氣候室繁殖獲得的近1萬粒是第二代，農場大田里即將豐收獲得的是第三代。通過對三代太空水稻種子進行研究，已經取得初步研究成果。
鄭慧瓊稱：“我們得出了這樣一個結論，首先我們在天上收獲到了有活力的種子，通過人工氣候室實驗證明這個有活力的種子可以長出后代，證明太空收到的種子還仍然有繁殖能力。在大田里繼續穩定進行繁殖，證明在太空環境當中通過水稻來生產糧食是可行的途徑。”
據介紹，后續科研人員還將對太空水稻大田生長的產量和農藝性狀進行綜合分析和評估。
“太空水稻”和普通水稻有哪些不同？
目前太空水稻已經有了三代，科研人員對它們和地面種植的水稻進行比對研究有了新的發現，太空水稻有些什么特點？讓我們繼續往下看。
科研人員研究發現空間微重力條件下水稻種子胚胎發育正常，能夠發育成有活力的后代，并且，太空水稻第二代植株分蘗數顯著多于地面對照。該項實驗證明太空中可以長出有活力的水稻種子。
鄭慧瓊稱：“我們在地面也有同樣的盒子，可以看到天上和地面長得有挺大的不一樣，在株型上，葉子那個夾角在天上就變得特別大，不像地面植物長得比較緊湊。葉子夾角比較大，對于高密度種植是有很大影響的，因為葉子夾角大，葉子互相之間遮擋，不能很好地進行光合作用，對它的生長有很大的影響。”
科研人員對這一現象進一步進行分子生物學分析，找到了一些關鍵的基因，后續可以通過分子途徑對空間植物進行改造，使它夾角變得跟地面一樣大，也可以進行很高密度的種植。除此之外，科研人員還發現在天上種植的太空水稻形態也發生了改變。
鄭慧瓊稱：“這也是天上照相機下載的照片，可以看到這個稻殼不能關閉，大部分都不能關閉。在地面的種子一旦授粉以后，馬上就關閉了，而天上的種子到成熟了以后都不能關閉，主要是這個稻殼外稃跟內稃，這個外稃的尺寸變得細長了，所以它就不能關閉了。當中有什么分子生物學的機制，這個我們也在研究。”
科研人員發現，在空間環境種的水稻營養成分也發生了變化，太空水稻可能吃起來更甜。
鄭慧瓊稱：“回來以后，我們把這個稻米中間斷開，斷開之后進行掃描看淀粉的形狀，這個里面糖的含量也不一樣，天上回來的那些種子，葡萄糖、果糖的含量都顯著高于地面一般的種子。我們算了一下，基本上都高5—6倍。另外，淀粉的含量是差不多的，但是淀粉的組成不一樣，還有蛋白質含量也比地面要多一些。天上的水稻因為葡萄糖跟果糖含量都顯著高于地面水稻，如果天上的種子煮成飯，吃起來應該很甜。”
瞄準空間糧食安全保障 將展開深入研究
2022年在中國空間站進行的為期120天的水稻實驗，是國際上首次在軌完成的水稻從種子到種子的全生命周期培養。在此之前，國際上在空間站只完成了擬南芥、油菜、豌豆和小麥從種子到種子的培養。水稻作為養活了世界上近一半人口的糧食作物，又為未來的深空探測帶來了怎樣的意義。
鄭慧瓊稱：“太空種植水稻跟地面來比，難度上面大了很多。首先太空當中是一個真空環境，所以在太空當中種水稻一定是一個人造的環境，就是在一個完全封閉的環境中來種水稻，光、氣、水都是要人工來保障的。尤其是光，因為水稻進行光合作用對太陽光的要求比較高。在太空中種水稻，人工的光源不可能像太陽光那樣，所以空間實驗水稻品種還要經過一定的篩選或對水稻進行一些改造，使它能夠適應人工光照。”
目前，我國科研人員已經實現在太空種水稻，并且實驗證明這些水稻的種子在回到地面也具有繁殖能力。未來，科研團隊將圍繞空間糧食安全保障展開進一步深入研究。
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