尹懷勤

最近，國(guó)際空間站上的“菜園”喜獲豐收，6名航天員首次品嘗了他們?cè)谔辗N植的紫葉生菜。這標(biāo)志著空間站蔬菜培育試驗(yàn)取得了階段性成功，科學(xué)家把這一階段性的成功視為人類距離飛向火星又近了一步。

太空蔬菜味道怎樣？

幾十年來(lái)，美國(guó)宇航局和其他機(jī)構(gòu)一直在太空中試驗(yàn)種植農(nóng)作物，但種出的作物不會(huì)馬上給航天員們食用，而是被送回地球進(jìn)行檢測(cè)，并提出下一步的改進(jìn)措施，以不斷提高產(chǎn)量和質(zhì)量。如今，航天員們終于能實(shí)時(shí)實(shí)地地享受到自己的勞動(dòng)果實(shí)了。

8月10日這天，美國(guó)航天員斯科特·凱利和謝爾·林德格倫成為第一批“試吃者”。他們先把橄欖油和香醋倒在生菜葉子上調(diào)味，然后進(jìn)行品嘗，并大贊“味道好極了”。他們形容太空生菜的味道有著芝麻菜的香味。美國(guó)宇航局則評(píng)價(jià)說(shuō)：“這是個(gè)人的一小口，卻是人類的一片大葉子。”

目前航天員種植的蔬果除了生菜還有西紅柿、草莓等，他們還將拓展自己的種植范圍，可包括各種各樣的蔬果。在空間站上種植蔬菜，首先有助航天員解決飲食平衡問(wèn)題。鑒于航天員在太空中免疫力會(huì)下降，因此需要新鮮蔬菜來(lái)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如果不是新鮮的蔬菜就無(wú)法起到類似的效果;再者，植物種植也會(huì)改善空間站內(nèi)的二氧化碳水平，并配合空氣凈化器過(guò)濾空間站上的異味;此外，還有助于研究探討太空種植的方法。在微重力環(huán)境下種植蔬菜存在許多問(wèn)題，比如空間輻射可造成蔬菜變異，收獲的種子有好有壞，必須選擇優(yōu)良品種以保障不斷獲得豐收。

如何培育太空蔬菜？

這些太空蔬菜的種子由“龍”號(hào)貨運(yùn)飛船送入空間站，由軌道科技公司與肯尼迪航天中心合作開(kāi)發(fā)的“素食者”植物種植系統(tǒng)培育，該套系統(tǒng)使用的能量比傳統(tǒng)的植物照明系統(tǒng)要少60%。

空間站上的“菜園”其實(shí)是由一個(gè)個(gè)蔬菜“盒子”組成的，盒子可以折疊，也可以拉伸。航天員們先將蔬菜種子撒在由土壤和化肥組成的墊層上，用于生根發(fā)芽。由于在太空不能給蔬菜澆水，所以墊層底部設(shè)有特殊的灌溉系統(tǒng)。每個(gè)蔬菜“盒子”都安裝了紅綠藍(lán)三色的LED燈來(lái)促進(jìn)蔬菜成長(zhǎng)。因?yàn)樵诳臻g站上每隔1.5個(gè)小時(shí)就看到一次日出日落，陽(yáng)光照射不足，且方向也未必合適，所以太空蔬菜的生長(zhǎng)要以燈光照射為主，這樣才能保障其光合作用的需要。

此次試吃的這些太空生菜，其種子是在7月8日被“激活”的，共生長(zhǎng)了33天。航天員吃掉一半，其余一半留下冷凍，待返回地球后供科學(xué)家研究。

未來(lái)“會(huì)飛的農(nóng)場(chǎng)”

早在20世紀(jì)60年代初，蘇聯(lián)和美國(guó)的科學(xué)家就開(kāi)展了將植物種子搭載衛(wèi)星上天遨游并返回地面的實(shí)驗(yàn)。由于美蘇兩國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的壓力較小，因此，太空育種技術(shù)更多地被用于解決空間站里航天員的食品自給問(wèn)題，也就是說(shuō)要將空間站變成未來(lái)的“會(huì)飛的農(nóng)場(chǎng)”。

目前，根據(jù)載人航天的需要，美俄等國(guó)正在致力于探索空間條件下植物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，使將來(lái)的載人宇宙飛船飛向火星時(shí)能夠解決航天員們的食品供應(yīng)問(wèn)題。受到運(yùn)載火箭推力和經(jīng)濟(jì)性的限制，載人宇宙飛船前往火星一般選擇霍曼軌道飛行，大約耗時(shí)259天。即便是火箭技術(shù)不斷發(fā)展以后，用推力更大的火箭進(jìn)行發(fā)射，載人宇宙飛船中途飛行時(shí)間雖可縮短，但抵達(dá)火星也得6個(gè)多月。由此可見(jiàn)，解決航天員們從地球到火星往返途中食品供應(yīng)問(wèn)題的重要性。

如果宇宙飛船中途種植的蔬菜和糧食能有剩余，尚夠航天員們?cè)诨鹦巧贤Ａ羝陂g食用，或者著陸艙登陸火星后其艙內(nèi)環(huán)境仍可種植農(nóng)作物和收獲主副食品，那就不必一次攜帶過(guò)多的食物，占據(jù)寶貴的飛船空間，也不用另發(fā)貨運(yùn)飛船給航天員提供食品補(bǔ)給了。

太空農(nóng)業(yè)對(duì)于我國(guó)這樣的人口多、可耕地資源緊張的國(guó)家來(lái)說(shuō)意義更加重大。民以食為天，農(nóng)以種為先。我國(guó)曾用可以回收的航天器搭載植物種子進(jìn)行過(guò)多次太空育種，并取得了良好的成效。其實(shí)質(zhì)就是利用空間環(huán)境條件加速生物體的基因變異過(guò)程，再經(jīng)地面四代選優(yōu)種植并通過(guò)有關(guān)部門批準(zhǔn)，才能將植物種子上市推廣，有效提高作物產(chǎn)量。這與自然變異在本質(zhì)上是沒(méi)有區(qū)別的，只是加快了變異速度。太空育種僅是將植物DNA打亂重排，并沒(méi)有導(dǎo)入其他外來(lái)基因，這是太空育種與轉(zhuǎn)基因作物的本質(zhì)區(qū)別。