夏明媚
在中國(guó)神話里,月亮上有一棵砍不倒的桂花樹(shù)。而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)告訴人類,月球環(huán)境目前種不活來(lái)自地球的任何植物。但是,對(duì)具有“種菜天賦”的中國(guó)人來(lái)說(shuō),這個(gè)現(xiàn)實(shí)需要稍微更新一下——寂靜的月球背面,“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器搭載的密封罐內(nèi),一株棉花嫩芽破土而出。
罐子里有它需要的空氣、水分、土壤和溫度,蓋板上的光導(dǎo)管可以吸收月面自然光。就是在這個(gè)“溫室”里,鮮嫩的棉花幼苗成為人類在月球上培育出的第一片綠葉。
除了電影里馬特·達(dá)蒙的火星土豆,此前人類的太空種植都發(fā)生在沿軌道運(yùn)行的航天器里。
人類探索太空的進(jìn)程中,植物一直是重要的參與者。在加加林進(jìn)入太空之前,植物或種子才是航天器里的??汀?946年開(kāi)始,玉米、黑麥、棉花的種子都上過(guò)天。植物種子去太空逛一圈,有點(diǎn)像把普通螃蟹放進(jìn)陽(yáng)澄湖游個(gè)泳就變成陽(yáng)澄湖大閘蟹的做法,但本質(zhì)上還是有區(qū)別的。
太空的環(huán)境特殊,比如高輻射、失重,能誘發(fā)種子基因突變,它們?cè)倩氐降厍蚧蛟S能種出更優(yōu)良的作物。突變結(jié)果很隨機(jī),能否符合要求就看運(yùn)氣了:1971年,美國(guó)“阿波羅14號(hào)”飛船帶著500粒樹(shù)種繞月球飛了24圈,但后來(lái)在地球上長(zhǎng)成的樹(shù)并沒(méi)有什么與眾不同之處。
這種去太空“鍍金”的方式并不能滿足需求,與研究物種進(jìn)化比起來(lái),食物供應(yīng)才是終將向太空深處進(jìn)發(fā)的人類最直擊靈魂的需求,畢竟運(yùn)輸成本太高,你不能妄想有星際外賣(mài)。
早期的太空食品味道不好,包裝成牙膏狀讓宇航員對(duì)著管口嘬,這對(duì)宇航員的身心健康都有影響。加加林去太空時(shí)帶了3管“牙膏”——兩管肉糜和一管咖啡。后來(lái)伏特加也上了天,蘇、美宇航員第一次在太空握手時(shí),蘇聯(lián)宇航員就給美國(guó)宇航員送了一支管裝伏特加當(dāng)見(jiàn)面禮。
1975年,蘇聯(lián)開(kāi)始嘗試在飛船中栽培小麥、洋蔥、燕麥、豌豆、甘藍(lán)、蘿卜和生菜等作物。他們把即將開(kāi)花的郁金香送到“禮炮6號(hào)”空間站,種在能產(chǎn)生人造重力的小離心機(jī)里,看看它要怎么開(kāi)花,好給這個(gè)不知季節(jié)變換的地方帶來(lái)一點(diǎn)春天的氣息。
然而等到夏天,花苞也沒(méi)有一點(diǎn)要打開(kāi)的意思。當(dāng)時(shí)塔斯通訊社報(bào)道:“郁金香植株長(zhǎng)了將近半米,但花就是不開(kāi)?!?/p>
不死心的科學(xué)家又把已經(jīng)開(kāi)花的蘭花送到空間站,然而蘭花一到太空,馬上就凋謝了。直到兩年后,蘭花才終于在離心機(jī)經(jīng)過(guò)改造的“禮炮7號(hào)”上盛開(kāi)——開(kāi)不開(kāi)花跟重力有關(guān)。
同樣是在1982年的“禮炮7號(hào)”空間站,細(xì)長(zhǎng)的擬南芥開(kāi)出了白色小花。這是人類首次在太空完成了擬南芥植物從種子到種子的栽培試驗(yàn)。
真正進(jìn)行大規(guī)模太空種植試驗(yàn)是在“和平號(hào)”空間站上。1990年,蘇聯(lián)與保加利亞合作建成自動(dòng)化空間溫室Svet,在和平號(hào)空間站進(jìn)行四季蘿卜和結(jié)球白菜的栽培試驗(yàn)。之后,俄羅斯與美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)和猶他州立大學(xué)合作,對(duì)Svet進(jìn)行了升級(jí)改造。
1995年到1997年,俄、美在改造后的溫室里開(kāi)展了超矮型小麥和蕪菁從種子到種子的全生命周期迭代培養(yǎng)。有意思的是,小麥只有13厘米高,每株1個(gè)穗,不分蘗,但返回地面后又表現(xiàn)出了原始性狀。
NASA科學(xué)家喬婭·馬薩認(rèn)為,植物的適應(yīng)能力很強(qiáng),它們這是迫不得已——畢竟它們也沒(méi)長(zhǎng)腳,跑不掉。超矮型小麥嚴(yán)絲合縫地證明了這一點(diǎn)。
對(duì)國(guó)際空間站的宇航員來(lái)說(shuō),2015年8月10日是歷史性的一天。7月種下的第二批紅葉生菜在這一天收獲,并由他們品嘗了第一口。
美國(guó)宇航員謝爾·林格倫先用消毒濕巾將菜葉擦拭干凈,然后把小瓶子里的初榨優(yōu)質(zhì)橄欖油和意大利香醋淋在生菜葉上,再虔誠(chéng)地送入口中。
他閉上眼睛慢慢咀嚼著,細(xì)細(xì)品味生菜的氣息與味道,感覺(jué)整個(gè)口腔都被喚醒了?!疤袅耍贸缘斤w起?!币?,在太空吃上一口新鮮的食物是多么不容易,雖然現(xiàn)在的太空食品口味也不賴,但新鮮戰(zhàn)勝了一切。
作為太空里的另一個(gè)霸主,美國(guó)也是很早開(kāi)始進(jìn)行植物栽培試驗(yàn)的。20世紀(jì)70年代,NASA在其第一個(gè)空間站“天空實(shí)驗(yàn)室”做過(guò)水稻培植試驗(yàn),研究重力和光照影響下的植物生長(zhǎng)情況。結(jié)果是幾乎所有水稻都長(zhǎng)大了,但受微重力影響,生長(zhǎng)方向不規(guī)則,顯得張牙舞爪。
1998年,國(guó)際空間站開(kāi)始建造,它由多個(gè)國(guó)家分工建造,聯(lián)合運(yùn)用。2014年,美國(guó)的空間溫室Veggie研發(fā)完成,并于當(dāng)年4月被送到國(guó)際空間站。
一起送去的還有3個(gè)“枕頭”(栽培基質(zhì)),兩個(gè)含有紅葉生菜種子,一個(gè)含有百日菊種子。謝爾·林格倫吃的紅葉生菜就是從這里培植出來(lái)的。
Veggie里面有光源、養(yǎng)料、土壤、水分和導(dǎo)水設(shè)施。因?yàn)槭е?,水不?huì)乖乖滲到土里,植物的根也沒(méi)辦法定向生長(zhǎng),而“枕頭”專治這些不服。
2015年11月16日,謝爾·林格倫啟動(dòng)了百日菊的種植試驗(yàn)。在太空中種花比種蔬菜更復(fù)雜,因?yàn)榛▽?duì)環(huán)境參數(shù)控制的要求更加嚴(yán)格,從蘇聯(lián)種郁金香和蘭花的試驗(yàn)就可以看出這一點(diǎn)。
2016年2月14日,是特殊的一天,謝爾·林格倫和同事們收獲了一叢五顏六色的花。因?yàn)橛龅秸婢馔馍L(zhǎng),這次百日菊的生長(zhǎng)期長(zhǎng)達(dá)90天,比預(yù)計(jì)的時(shí)間多了一個(gè)月。
斯科特·凱利高興壞了,枯燥的太空生活終于有了新成員的加入。他拍下花朵照片發(fā)推特,稱這是在太空開(kāi)出的第一朵花,一些記者信以為真。
這是一個(gè)沒(méi)有認(rèn)真做功課的宇航員??茖W(xué)家米卡·麥金農(nóng)說(shuō):“我們學(xué)到了3件事:一、不要相信一個(gè)宇航員;二、每個(gè)人都喜歡花;三、我們已經(jīng)在太空中種植過(guò)很多植物了!”
在《三體》里,云天明走過(guò)麥田的那段,大概是讀者最放松的時(shí)刻,他用手指搓下一粒麥子的殼,將麥粒扔進(jìn)嘴里,簡(jiǎn)直就是一首田園詩(shī)。而在《火星救援》中,馬克很焦慮,因?yàn)橥炼共粔虺浴?/p>
科幻作品的想象力再大,在吃這件事上還是很務(wù)實(shí)的。多年的試驗(yàn)證明,水稻、麥子和土豆都是非常適合太空種植的糧食。
在電影《地心引力》中,中國(guó)的“天宮”空間站里有一片綠油油的植物,有人認(rèn)為是水稻或小麥。除了空間站還沒(méi)建成,植物部分幾乎是寫(xiě)實(shí)。
2016年的中秋節(jié)夜晚,“天宮二號(hào)”太空實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功,上面有兩位“航天員”——水稻和擬南芥,前者是典型的糧食作物,后者是模式植物。它們完成了為期6個(gè)月的植物“從種子到種子”的全生命周期培養(yǎng),這在我國(guó)是第一次。
月面生物試驗(yàn)中,除了棉花,“嫦娥四號(hào)”的載荷罐內(nèi)還有5種生物:土豆、油菜、擬南芥、果蠅和酵母。土豆、棉花、油菜分別代表糧、棉、油,是人類生存的基本需求。
同時(shí),多年來(lái)成為試驗(yàn)品的生菜、洋蔥、大豆、番茄、豌豆、西葫蘆、蕪菁等植物基本都滿足以下幾個(gè)條件:植株矮小,可以節(jié)省空間;種植簡(jiǎn)單;加工也簡(jiǎn)單,因?yàn)槟壳皯?yīng)該還不允許帶鍋上天;抗病能力強(qiáng)。
NASA對(duì)人體的排泄物非常嫌棄,為了讓宇航員少放屁,還曾把豆類食品拉進(jìn)黑名單。這顯然對(duì)宇航員很不友好。在太空種植物,不僅僅是為了吃、為了制氧,茫茫征途中它們還可以陪伴宇航員,給他們帶來(lái)一點(diǎn)精神寄托。
國(guó)際空間站的美國(guó)宇航員多恩·佩蒂特在日記中說(shuō),為了能接近西葫蘆,其他航天員甚至愿意幫忙給過(guò)濾器除菌。他們表示:“如果去火星,我們需要一個(gè)花園”。