具备太空种庄稼的能力对未来的探索任务至关重要
太空植物
未来的宇航员能够吃上自己在太空中栽种的新鲜蔬菜吗？随着科学家不断推进太空中栽种植物的相关研究，在将来的某一天，人类有望在太空或者火星表面种庄稼，自己动手解决吃饭问题。佛罗里达大学太空植物实验室的科学家正在进行一项新研究，对从国际空间站所栽植物提取的组织进行分析。研究表明植物能够在太空环境下生存，但它们要面临一系列独特挑战。现在，科学家刚刚开始了解这些挑战。
革新性水培植物种植舱——月球温室原型，在设计上旨在让月球或火星上的宇航员获得稳定的蔬菜供应
通过观察转录组（RNA序列或者遗传信使），科学家对太空植物在任何给定时间的基因表达进行分析，同时与地球上的样本进行比较。论文作者和首席研究员安娜-丽萨·保罗表示，基因表达提供了一个引人注目的读数，揭示植物如何对所处环境做出响应。“从某种程度上说，你可以将其理解为植物使用的一系列‘工具’，用于对抗太空飞行环境。”研究论文刊登在《植物学应用》杂志上。
学名“Arabidopsis thaliana”的拟南芥。科学家在空间站上栽种的拟南芥进行了研究
研究植物“大脑”
研究过程中，科学家对拟南芥样本进行了分析，尤其是根尖。这是一种小型开花植物，学名“Arabidopsis thaliana”，与卷心菜和芥菜存在血缘关系。保罗表示：“根尖的作用有点像大脑，帮助植物感知环境变化，而后将信号分子输送到相关部位并触发一系列变化，帮助根部生长回到正常轨道。如果没有引力帮助完成信号传导，会发生什么？根尖仍充当根部的中央处理单元。通过观察根尖的转录组，我们能够洞察植物如何在无重力环境下生长。”
月球温室原型，座落于亚利桑那州大学的可控环境农业中心
对于植物如何在微重力环境下生长，科学家仍有太多东西需要了解。这项研究帮助科学家确定太空和地球环境下植物生长的差异。保罗指出：“我们发现太空飞行中的很多基因表达差异与细胞壁重塑和细胞扩增之间存在联系。如果因为特定压力的存在面临生存挑战，植物会相应地做出反应。即使在太空飞行环境下，植物的生长也给人一种无压力的感觉。通过这项研究，我们意识到植物能够感知到自己处在一个奇异环境。虽然能够继续生存，但它们需要付出很大努力。”
2016年12月2日，国际空间站，第50远征队指挥官谢恩·金布罗正在采摘生菜
火星农业生产
研究太空环境下植物如何生长对未来的空间站、月球和火星载人探索任务至关重要。保罗说：“我们需要首先了解植物如何应对零重力环境或者任何发生改变的重力环境，而后才能确信它们能否在火星上茁壮成长。”
这项研究分析了空间站的微重力环境如何影响植物生长，揭示植物如何应对重力改变的环境。保罗指出了解植物如何在受控和资源受限的空间站上生长，能够为未来的相关研究提供参考，进一步了解植物如何应对外星球的受控环境。
在空间站上栽种的京水菜
现在的宇航员无法在太空享受到新鲜食物。他们在空间站的逗留时间相对较短，同时还能定期获取补给。此外，航天机构还在不断努力，为他们提供可口的饭菜。在空间站上，宇航员拥有充足的食物，不会出现饿肚子的情况。
未来，宇航员要执行探月任务，甚至还要登上火星，吃饭问题将成为一个重大挑战。如果想让宇航员执行长期火星探索任务，必须具备在火星上种庄稼的能力。只有让火星农业生产成为可能，才能让宇航员获得健康的食物，确保载人探索任务的可持续性。
