2022年12月4日20时09分,神舟十四号载人飞船在东风着陆场顺利降落,三位宇航员和他们在太空站全周期培育生长的太空水稻种子一同返回地球。这是国际上首次在轨获取水稻种子,经过120天的全周期培育,完成了从种子到种子的培育过程。这些种子被交给科研人员,并在地面人工气候室进行栽培繁殖,目前已取得阶段性成果。

太空水稻是指在太空特殊环境下培育的水稻。在地球上,无论科技如何发展,粮食始终是人们生存的基础。尽管现代社会似乎远离了粮食危机,但在新冠疫情、极端气候和政治军事冲突的影响下,人类不得不重新审视这个问题。为了彻底解决粮食问题,人类的目光转向了太空。在太空生存,农作物种植是必须解决的问题。美国宇航局的一位著名科学家曾表示:“将一磅重的粮食运往国际空间站大约需要一万美元。”如果航天员需要开启一段为期五年的太空之旅,他们大约需要消耗三千公斤粮食,单纯依靠火箭运送将是任何国家都无法承受的负担。

太空水稻未来粮食的新希望

太空水稻未来粮食的新希望

在过去十多年间,世界各个在航空领域有所成就的国家,纷纷开始探索太空作物的未来。太空种粮与平民百姓息息相关,因为微重力、高真空、高能辐射等因素的干涉,能让种子产生意想不到的变化。例如,一米八的丝瓜和又沙又甜的西瓜,都是太空环境下植物产生基因突变的结果。过去六十年间,科学家在空间种植领域进行大量研究,先后开展了二十多种的植物试验,而这次科学家们则是将目光瞄向了水稻,希望借助太空特殊的辐射和微重力磁场,来培育出高产优质早熟的优质水稻,从而一举解决人类粮食忧虑。

水稻种子从2022年7月29日注入营养液正式启动太空实验,到11月25日实验结束,整个项目共计历时120天,种子完成了萌发、幼苗生长、开花结籽三阶段周期发育过程,最终我们成功得到了在太空影响下发生基因突变的水稻种子,这是国际首例全周期培养实验,国人再次站在了新生领域的前列。在此期间,航天员在轨通过三次样品采集,分别获取了孕穗期样品、水稻种子成熟期样品。采集后分别保存在了零下八十度、4摄氏度的低温存储柜中。

在太空微重力影响之下,水稻生长期的表现和地面大有不同。没有引力,水稻的株型整体要更为松散,茎叶夹角变大,虽然高杆水稻高度无变化,但矮杆水稻明显进一步变低,水稻开花期提前,然而灌浆时间延后十天。同时,得益于我们拥有太空站,可保持长期在轨实验的优点,航天员在太空站还进行了再生稻实验,将已经收获的水稻重点培养,种出再生稻。结果发现水稻剪株后短短二十天便生出了两个稻穗,成功验证了太空水稻的高产思路。

同时科学家们还惊奇的发现,在太空微重力作用下,水稻叶片、稻壳的表面结构都发生了明显变化,这应该是水稻与微重力对抗所发生的结果,对提升水稻自身适应性有一定的帮助。从外观方面而言,我们其实很难看出地球水稻和太空水稻的具体差异,但太空水稻是在宇宙高能福、微重力、交变磁场、高能真空的环境下造就的作物,它自身基因发生变异的频率是地球表面的十倍左右。

不管水稻种子是发生有益变异还是无用变异,这种高效的育种路线就是比地面更具优势。其实无论是地面水稻还是太空水稻,自身基因序列是不会发生改变的,产生变化的是性状,所以太空水稻食用的话是不会产生任何危害的,基因的改良只会为它带来抗伏倒星、抗病性、抗虫、高产、适应性强等一系列优点。并且太空水稻最出众的优点是本身遗传物质不含其他基因,它是实实在在的无公害农作物,不仅品种优良,吃起来更是百利无害。

太空稻最新成果7月12日上午,我国河源市东源县柳城镇下坝村无人智慧农场成功收割了第一批太空稻,两千亩太空稻,亩产接近600斤。太空稻的成功收割标志着人类粮食供应将大步迈向新的阶段,而该成果也将成为未来太空探索的可持续粮食补给,也将完美解决地球人类的粮食问题。而根据科学家们在地面人工气候室最新的繁殖培育发现,太空水稻具有糖分更足,米粒更饱满的优势。可以预见的是,在不久的将来太空水稻一定会走上千家万户,届时它将为人类带来更丰富可口的口感。

而对于太空水稻未来的培育进程,中科院研究院郑慧琼也明确表示:人类在未来一定会进行深空探测,粮食生产更需要一代又一代的改良繁殖,我们目前现阶段只掌握了这一代种子繁殖的优缺点,我们是不会满于现状的,在未来会继续出现第二代、第三代优良种子来造福全人类。

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