问天实验舱的实验做得如何了?高秆水稻有30厘米高了!
青年报·青春上海记者 刘晶晶/文、图(除署名外)受访者/视频
跟随问天实验舱进入中国空间站上的水稻种子已经萌发啦!记者8月29日从中国科学院获悉,问天实验舱中的拟南芥种子和水稻种子已成功发芽,生长状态良好。这也是我国在国际上首次进行空间微重力条件下水稻从“种子到种子”全生命周期的培养实验。
※ “送上天”的两种作物都长势良好 ※
2022年7月24日,我国空间站问天实验舱成功发射并与天和核心舱交会对接,问天实验舱搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜。中国科学院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”生命科学实验项目。
微重力条件下水稻的生长发育情况组图。受访者/图
据郑慧琼研究员介绍,7月28日,载有实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元,由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中,通过地面程序注入指令于7月29日启动实验,目前已成功启动了拟南芥和水稻的种子萌发。
“拟南芥幼苗已长出叶子,高秆水稻幼苗已长至30厘米左右高,矮杆水稻也有5-6厘米高,生长状态良好。”郑慧琼说,后续将完成拟南芥和水稻在空间从种子到种子全生命周期的实验,并在实验过程中由航天员采集样品、冷冻保存,最终随航天员返回地面进行分析。
这次空间实验样品中,选取了拟南芥和水稻两种模式植物。拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物,很多蔬菜比如青菜、油菜等都属于十字花科。而水稻代表单子叶、短日、禾本科植物,很多粮食类作物比如小麦、玉米等属于禾本科。项目主要研究空间微重力条件下,拟南芥和水稻的开花调控的分子机理。
郑慧琼
※ 拟完成从种子到种子全生命周期培养 ※
“开花”是植物结出新一代种子的前提。农作物的种子既是粮食,也是繁殖下一代的载体。随着载人深空探测的发展深入,要想真正解决人类长期空间探索的粮食保障问题,不可能单纯依靠从地球上携带粮食,必须要解决在空间生产粮食这一难题。
由于地球生命不可能在严酷的太空环境条件下无保护地生存,未来的太空作物生产必须要在完全封闭的人造环境中进行,种植空间和能源供给都十分稀缺。因此,太空种植的农作物必须具备高产优质、高生产效率和低能源消耗的要求。
在过去六十多年中,科学家们对于在空间种植和栽培植物进行了大量的研究,在各种空间飞行器中进行了20多种植物的培养实验。如何在空间环境中养活植物,使其能够萌发、生长、开花和产生种子,这些目标都实现了,但要完成从种子到种子的实验,只有油菜、小麦和豌豆少数几种作物实现了。
同时,在空间条件下,植物开花时间延迟、开花数目少、种子结实率低和种子质量下降等问题仍然没有克服。因此,迫切需要研究如何控制植物发育的关键环节开花的调控机理,为改进空间植物培养技术和探索更多的适应空间生命保障要求的粮食作物生产提供指导。
而这次实验,目标就是完成拟南芥和水稻在空间站从种子到种子全生命周期的培养研究,探索利用空间环境因素控制植物的开花,来实现在较小的封闭空间中植物生产效率最大化的可能途径。郑慧琼表示,通过航天员在轨采集样品,冷冻保存返回分析,鉴定空间微重力调控植物开花的关键枢纽基因并对其进行功能验证,为下一步构建适应空间微重力环境的高产优质农作物提供分子元件。
微重力情况下拟南芥的生长发育情况组图。受访者/图
※ 问天实验舱任务总体进展顺利 ※
除此之外,空间应用系统问天实验舱的其他任务目前也进展顺利。中科院空间应用中心赵黎平研究员介绍说,空间应用系统问天实验舱任务以生命科学和生物技术研究为主。部署了生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜等科学实验设施,配置了舱内外应用任务共用支持设备,联合支持科学项目在轨全任务链实施。问天实验舱发射入轨3小时后,空间应用系统有效载荷首次加电,开展基本功能测试。截至目前,各有效载荷状态良好、工作稳定。
科学实验柜初始状态设置、基本功能测试正常,在轨测试有序开展。航天员于7月28日完成了生命生态实验柜通用生物培养模块解锁、状态设置、辐射测量模块和植物培养单元安装。8月8日和8月12日,航天员完成了变重力科学实验柜、科学手套箱、低温存储装置、生物技术实验柜的解锁和组装,组装过程顺利高效。组装完成后,变重力科学实验柜、科学手套箱、低温存储装置开展了既定的在轨测试内容,通过下行遥测数据和工程数据判断,相关科学实验柜及科学实验系统工作正常,载荷状态良好。
空间环境保障及时有力。问天实验舱发射后,空间环境保障分系统24小时监测空间环境的变化情况,共发布空间环境预报产品549份。根据目前空间环境监测数据分析,近期太阳活动水平极低到低,地磁活动以平静至微扰为主,有利于空间站各项在轨工作的开展。地面系统运行高效稳定。有效载荷运行管理中心软硬件系统工作正常,与各中心通信链路畅通,有力确保载荷在轨安全和基本功能测试正常开展。
赵黎平表示,后续各项工作安排将有序推进。8月-10月,将开展生命生态实验柜在轨实验,生物技术实验柜、生命生态实验柜定期模块巡检,以及变重力科学实验柜、科学手套箱与低温存储柜在轨测试;神十五任务期间,进行能量粒子探测器、等离子原位成像探测器舱内组装、自测试、舱外安装、在轨测试、在轨工作等;预计神十五返回前,完成各科学实验柜在轨测试工作,后续将持续开展在轨实验。
青年报·青春上海记者 刘晶晶/文、图(除署名外)受访者/视频
编辑:梁文静
来源:青春上海News—24小时青年报
- 相关推荐