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在太空种粮、种菜进展到了哪一步?

中科院物理所  · 公众号  · 物理  · 2024-11-10 12:28
    

主要观点总结

本文主要介绍了空间植物学的重要性和挑战,包括在太空种植粮食的必要性、技术难题和研究成果。文章提到了在空间站进行的水稻全生命周期实验,以及空间微重力对植物生长发育的影响,包括种子萌发、幼苗生长、开花和结实等方面。同时,文章还展望了未来空间植物学的研究方向,包括粮食作物研究、多代空间培养实验、遗传稳定性研究以及月球低重力环境下植物生长发育研究等。

关键观点总结

关键观点1: 太空种植粮食的重要性

随着载人航天技术的发展,人类必然要进行长时间、更远距离的太空探索,完全依赖于地面携带或补给食物不仅十分昂贵,而且几乎不可能实现。因此,建立以绿色植物为基础的空间生物再生生命保障系统是实现载人深空探测目前唯一可行的途径。

关键观点2: 空间植物学面临的挑战

包括狭小的封闭环境、太空微重力及其次生效应、空间其他难以防护的因素等。

关键观点3: 空间微重力对植物的影响

微重力环境中,植物的形态失去了重力的引导变得无序,茎叶不能有效地利用光能进行光合作用,根无法最大化地吸收水分和养分,导致植物在空间产生各种“航天综合症”,严重影响作物在太空中的生产。

关键观点4: 中国空间植物学的研究成果

我国分别在天宫二号空间实验室和中国空间站中完成了两次拟南芥全生命周期的实验。水稻作为理想的禾本科模式植物和重要的粮食作物将成为空间植物学研究的主要实验材料。完成了水稻在空间从种子到种子全生命周期的培养实验,证明水稻作为空间粮食作物进行生产的可能性。

关键观点5: 未来空间植物学的研究方向

包括粮食作物研究、多代空间培养实验、遗传稳定性研究以及月球低重力环境下植物生长发育研究等。


文章预览

为了探索广阔的宇宙,拓展人类生存发展的疆土,开发和利用无尽的太空星球和空间资源,确保人类的生存和可持续发展,近十多年来,重返月球、登陆火星、建立月球或火星基地,甚至飞向更加遥远的深空探测计划相继提出。然而,人类在地球上的生存、发展经历了几百万年,今天的人类文明有赖于地球独特环境。如果人类飞出地球,离开这个环境,到空间或其他星球,能不能生存?如何才能生存?于是我们提出了地外生命保障系统问题,即如何保障长期载人航天以及建立地外星球基地人类生活必需的粮食、氧气和水? 为什么要研究在太空种粮种菜? 目前,重返月球、登陆火星等已成为当前人类空间探索的重要目标,建立以植物为基础的空间生物再生生命支持系统是实现载人深空探测的关键前提,但是,在宇宙严酷的环境中,人和植物都无法 ………………………………

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