宇航員的吃飯問題？外星種地了解一下

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未來，人類將重返月球，甚至探索火星等更遠的天體。長期載人探索任務面臨諸多挑戰，其中就包括解決宇航員的吃飯問題。具備在太空或者外星球種莊稼的能力對未來的探索任務至關重要。新研究發現與人類一樣，生活在微重力環境下的植物在基因表達方面與地球上不同。

具備太空種莊稼的能力對未來的探索任務至關重要

太空植物

未來的宇航員能夠吃上自己在太空中栽種的新鮮蔬菜嗎？隨著科學家不斷推進太空中栽種植物的相關研究，在將來的某一天，人類有望在太空或者火星表面種莊稼，自己動手解決吃飯問題。佛羅里達大學太空植物實驗室的科學家正在進行一項新研究，對從國際空間站所栽植物提取的組織進行分析。研究表明植物能夠在太空環境下生存，但它們要面臨一系列獨特挑戰。現在，科學家剛剛開始了解這些挑戰。

革新性水培植物種植艙——月球溫室原型，在設計上旨在讓月球或火星上的宇航員獲得穩定的蔬菜供應

通過觀察轉錄組（RNA序列或者遺傳信使），科學家對太空植物在任何給定時間的基因表達進行分析，同時與地球上的樣本進行比較。論文作者和首席研究員安娜-麗薩·保羅表示，基因表達提供了一個引人注目的讀數，揭示植物如何對所處環境做出響應。「從某種程度上說，你可以將其理解為植物使用的一系列『工具』，用於對抗太空飛行環境。」研究論文刊登在《植物學應用》雜誌上。

學名「Arabidopsis thaliana」的擬南芥。科學家在空間站上栽種的擬南芥進行了研究

研究植物「大腦」

研究過程中，科學家對擬南芥樣本進行了分析，尤其是根尖。這是一種小型開花植物，學名「Arabidopsis thaliana」，與捲心菜和芥菜存在血緣關係。保羅表示：「根尖的作用有點像大腦，幫助植物感知環境變化，而後將信號分子輸送到相關部位並觸發一系列變化，幫助根部生長回到正常軌道。如果沒有引力幫助完成信號傳導，會發生什麼？根尖仍充當根部的中央處理單元。通過觀察根尖的轉錄組，我們能夠洞察植物如何在無重力環境下生長。」

月球溫室原型，座落於亞利桑那州大學的可控環境農業中心

對於植物如何在微重力環境下生長，科學家仍有太多東西需要了解。這項研究幫助科學家確定太空和地球環境下植物生長的差異。保羅指出：「我們發現太空飛行中的很多基因表達差異與細胞壁重塑和細胞擴增之間存在聯繫。如果因為特定壓力的存在面臨生存挑戰，植物會相應地做出反應。即使在太空飛行環境下，植物的生長也給人一種無壓力的感覺。通過這項研究，我們意識到植物能夠感知到自己處在一個奇異環境。雖然能夠繼續生存，但它們需要付出很大努力。」

2016年12月2日，國際空間站，第50遠征隊指揮官謝恩·金布羅正在採摘生菜

火星農業生產

研究太空環境下植物如何生長對未來的空間站、月球和火星載人探索任務至關重要。保羅說：「我們需要首先了解植物如何應對零重力環境或者任何發生改變的重力環境，而後才能確信它們能否在火星上茁壯成長。」

這項研究分析了空間站的微重力環境如何影響植物生長，揭示植物如何應對重力改變的環境。保羅指出了解植物如何在受控和資源受限的空間站上生長，能夠為未來的相關研究提供參考，進一步了解植物如何應對外星球的受控環境。

在空間站上栽種的京水菜

現在的宇航員無法在太空享受到新鮮食物。他們在空間站的逗留時間相對較短，同時還能定期獲取補給。此外，航天機構還在不斷努力，為他們提供可口的飯菜。在空間站上，宇航員擁有充足的食物，不會出現餓肚子的情況。

未來，宇航員要執行探月任務，甚至還要登上火星，吃飯問題將成為一個重大挑戰。如果想讓宇航員執行長期火星探索任務，必須具備在火星上種莊稼的能力。只有讓火星農業生產成為可能，才能讓宇航員獲得健康的食物，確保載人探索任務的可持續性。

來源：漫步宇宙

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