夏明媚
中國(guó)神話里,月亮上有棵砍不死的桂花樹。而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)告訴人類,月球環(huán)境目前種不活來自地球的任何植物。但是,對(duì)具有“種菜天賦”的中國(guó)人來說,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。加加林之前,植物或種子才是航天器里的常旅客。從1946年開始,玉米、黑麥、棉花的種子都上過天。植物種子去太空逛一圈,有點(diǎn)像把普通螃蟹放進(jìn)陽澄湖游個(gè)泳就變成陽澄湖大閘蟹的做法,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,再回到地球或許能種出更優(yōu)良的作物。突變結(jié)果很隨機(jī),能不能符合要求就看運(yùn)氣了:1971年,美國(guó)阿波羅14號(hào)飛船帶著500粒樹種繞月球飛了24圈,但后來在地球上長(zhǎng)成的大樹并沒有什么與眾不同之處。
1975年,蘇聯(lián)開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。他們把將要開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,看看它要怎么開花,好給這個(gè)不知季節(jié)變化的地方帶來一點(diǎn)春天的氣息。
然而等到夏天,花苞也沒有一點(diǎn)要打開的意思。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?!?/p>
不死心的科學(xué)家又把已經(jīng)開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)過改造的禮炮7號(hào)上盛開:開不開花跟重力有關(guān)。
同樣是在1982年的禮炮7號(hào)空間站,細(xì)長(zhǎng)的擬南芥開出了白色小花。這是人類首次完成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、美在改造后的溫室開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Gioia Massa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說,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,并由他們品嘗第一口。
美國(guó)宇航員Kjell Lindgren先用消毒濕巾將菜葉擦拭干凈,然后把小瓶子里的輕榨優(yōu)質(zhì)橄欖油和意大利香醋灑在生菜葉上,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,感覺整個(gè)口腔都被喚醒了。“太棒了,好吃到飛起?!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)也很早就開始進(jìn)行植物栽培試驗(yàn)。20世紀(jì)70年代,NASA在它的第一個(gè)空間站“天空實(shí)驗(yàn)室”做過水稻培植試驗(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,張牙舞爪。
1998年,國(guó)際空間站開始建造,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,在當(dāng)年4月被送到國(guó)際空間站。
一起送去的還有三個(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。Kjell Lindgren吃的紅葉生菜就是從這里培植出來的。
在電影《地心引力》中,中國(guó)的空間站“天宮”里有一片綠油油的植物,有人認(rèn)為是水稻或小麥。除了空間站還沒建成,植物部分幾乎是寫實(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”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)還有五種生物: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、蕪菁等植物差不多都滿足以下幾個(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,目前應(yīng)該也不允許帶鍋上天;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,它們可以陪伴宇航員,帶來一點(diǎn)精神寄托。
國(guó)際空間站的美國(guó)宇航員Don Pettit寫日記說,為了能靠近西葫蘆,其他航天員甚至愿意幫忙給過濾器除菌。他們表示,“如果去火星,我們需要一個(gè)花園”。