太空中看生命，开花结果

最近，中国科学院上海技术物理研究所研究员郑伟波，与大家分享了在“天宫二号”“实践十号”和“天舟一号”上开展太空生命实验的故事。在他的描述中，我们可以了解到，在太空环境下，植物的种子是怎么发芽的，它们开花结果与在地球上有何不同;也可以了解到动物的胚胎能否在太空环境下正常发育、成长。

太空舱中拟南芥花开更多

几年前，我们就已收获了比较成熟的“太空种子”。中国航天工业总公司航天育种中心和中国农科院、中科院合作，曾.选择过一些大田作物、蔬菜、花卉、中药材等优良种子，搭载我国的返回式卫星，飞行5-7天后再返回陆地，到地面栽培试验4-5年，然后筛选出特别的“太空种子”。根据航天育种的原理，这些植物种子是在宇宙辐射、微重力、弱地磁、高真空以及低温等综合因素的作用下，发生过基因变异，返回地面后再经过专门的培育和筛选，便形成有明显优势的新品种。如今已培育成功的包括有甜椒、尖椒、西红柿、南瓜、西瓜、油菜等。但这些“太空种子”都只是在休眠状态下去外太空“走了一遭”，并没有在外太空发芽、生长，这次郑伟波介绍的却是在太空环境下发芽、生长的植物，重点实验对象就是拟南芥和水稻。

拟南芥又名鼠耳芥、阿拉伯草，属十字花科，是自花授粉植物。它被科学家誉为“植物中的果蝇”，因为它基因高度纯合，突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型，是进行遗传学研究的好材料。郑伟波说，在地面，种子埋在土壤里，为它浇水，有合适的温度和阳光，它就能萌芽。但这个过程在太空环境中操作就非常复杂了。这里所说的太空是指地球大气层以外的宇宙空间。那里是真空环境，没有空气，没有水，宇宙辐射也很强，同时还处于失重状态，环境和地球上有很多不同。

为了研究微重力环境对植物生命节律的影响，研究人员先把水稻和拟南芥种子放在高等植物培养箱中，在飞船进入太空后开始“解冻”，让种子开始生命周期。通常水稻和拟南芥都要培养一年才能完成一个周期，这期间必须给种子浇水、施肥、保证空气流通，还有阳光照射……培养箱里可以解决日照问题，但在太空中，水和空气很难分离，用带去太空的水浇灌种子时，水很难落进土壤，土壤里的空气也不会流通，要给种子加多少水更不好控制。研究人员先把水注入土壤，浸泡种子，再利用“毛细现象”把水引走，通过毛细管把回收的水再送回土壤，这样来完成水循环，既保证了水和空气的流通，又不浪费水，以此满足植物一年的全生命周期的培养需求。

2016年9月15日，拟南芥和水稻种子随“天宫二号”发射入轨.8天之后太空实验启动。郑伟波说：“刚开始我们都很忐忑，但实验启动5天后，拟南芥种子冒出一个小芽;20天后，水稻的小芽也顶着一颗硕大的水珠冒了出来。那时我们真的非常开心，一颗悬着的心终于放了下来。”

后期，他们持续观察，发现植物的确可以在太空生长发育，但太空环境也的确对植物有很多影响。拟南芥在地面一般只有四五十天的寿命，而“天官二号”上的拟南芥却在太空中生长了400多天，寿命更长。其中的原因还有待科学家作进一步的研究分析。

实验舱里小鼠胚胎终成鼠

在航天技术的发展过程中，其实有很多的小动物被送上了太空进行实验。如今的太空动物实验，早已不仅是安全返回的问题了。科学家认为，今后无论是人类还是其他动物，在长期太空旅行中，胚胎发育都会是必然要经历的事情。所以除了植物栽培，研究人员还在太空进行了细胞、胚胎的培养。

研究人员可以看到，小鼠的细胞胚胎在飞船入轨后，在太空中开始从两细胞分裂成四细胞、八细胞……最后逐渐分裂成囊胚。但发育过程还是受到太空环境的一些影响，科学家仍在对此作进一步的基因组分析。不过他们相信，这个胚胎发育过程是成功的。因为在地面实验中，他们曾将在这种特制的培育箱中由胚胎发育而成的囊胚植入到小鼠母体，最后真的长出了小老鼠。当然这还需要进一步实验来验证。

此外，研究人员还在“实践十号”和“天舟一号”上开展了一些干细胞太空实验。干细胞的研究十分重要，因为这种神奇的细胞不但能实现自我复制，还能分化成各种各样的功能细胞，比如心脏细胞，还有其他组成人体各种器官的细胞。所以，研究人员希望了解干细胞在太空中是否也能正常自我复制和分化。

郑伟波表示，开展太空生命探索主要有两种手段：一是监视太空中的细微变化，检测手段多种多样，显微镜是其中之一：二是把动植物或者细胞的太空实验样本带回地面，供科学家进一步分析。研究人员一直在持续进行这些实验，他们相信，未来人类终将要走出地球，跨向宇宙。所谓“兵马未动，粮草先行”，未来人类还需要開展更多种多样的太空生命探索研究。

（摘自《羊城晚报》那拉）