10月18日,神舟二十三号乘组在空间站的最新进展经央视《新闻联播》播出:乘组已在轨超过4个月,在中国空间站完成了新一批水稻实验样品的采集等工作,我国首次太空培育两代水稻取得新突破。问天实验舱里,经过4个月精心培育,航天员不仅采完了样品、完成了存储,还把部分收获的"太空种子"重新播种了下去。 这意味着,这场"连续两代"实验完成了从第一代到第二代的关键交接——水稻第一次不落地"歇脚",直接在微重力环境里开始了第二代生长。
需要把话说准确的是:这次公布的是"新突破",不是全过程收官。第一代样品的采集、存储已经完成,第二代刚刚播种仍在生长,真正关于遗传稳定性的结论,要等样品回到地面做分析后才揭晓。这场实验从设计之初就是一场长跑:持续长达八个月,横跨两个航天员乘组。
和2022年那次相比,关键区别是"不落地"
很多人记得中国空间站种活过水稻。2022年,中国空间站开展了国际上首次水稻"从种子到种子"全生命周期空间培养实验,6粒水稻种子上天,收获59粒第一代太空水稻种子。 所获种子随神舟十四号乘组返回了地面。中国新闻网
那次是"在太空活完完整一生",这次则把任务再度升级。中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼说得很直白:与上次仅在轨完成一代繁殖不同,本次实验的关键在于让水稻在微重力条件下连续繁殖两代,以此观察重力环境变化对跨代遗传的影响。 道理不难理解:地上发育的种子在空间站结出新种子后,如果不回地面接受重力刺激、直接在微重力下再繁殖一代,重力在世代繁衍中起了什么作用才能看得最清楚。科技日报
4个单元、24粒种子,各考一道题
这批稻种今年5月24日随神舟二十三号载人飞船发射上行,是我国自己的粳稻品种、地面基因和分子机制研究基础扎实的"模式水稻"——在太空一旦出现变化,科学家能快速识别。 实验共设置4个单元,每个单元播下6粒种子,分成有性繁殖和营养繁殖各两组,比较两种模式在空间环境下的适应性差异。 两条技术路线各有所指:科技日报
有性繁殖组:种子成熟收获稻穗后,把稻穗转移到新培养盒中进行二代种植,考察经过有性过程的"跨代记忆"——祖先上过天的种子,是不是比从未上过天的更能适应空间环境。上天的材料正是为此设置了两类:2022年从空间站收获、回到地面繁育后的"太空世家"后代,和从未上过天的普通种子。中国新闻网
再生稻组(营养繁殖):成熟后从根部割除地上部分,让根茬重新萌发新稻,相当于延长同一植株的生长时间,以此比较营养繁殖与有性繁殖谁更适合太空。科技日报
航天员在天上要干的活也很细:采集稻穗和种子,把茎叶等样品置于-80℃环境冻存带回。 目前采完的这批样品将随神舟二十三号返回舱下行,由科学家进行表型和分子层面的综合分析,给水稻来一次全面的"体检"。科技日报
为什么要费劲种"两代":深空吃饭,全看种子能不能续上
太空种第一代菜、第一代粮,更多是证明"能种活";而一旦离开近地轨道走向更远的星球,靠地球补给粮食难以持续,必须利用农作物原位生产——所谓"原位",就是在太空就地种粮、自主循环,为人类走向更远深空提供关键生存保障。 这条路的命门恰恰在"代代"二字:如果太空种植的种子一代代退化,优良品种的稳定供给就无从谈起,所以在真正迈向深空前,必须利用空间站弄清楚水稻是逐渐适应空间环境,还是出现代际衰退。科技日报
答案即使暂时不指向"适应",这趟实验也有另一重价值:太空的极端环境相当于一种全新的胁迫条件,可能促使水稻表现出地面难以观察到的性状、暴露出新的基因资源,反过来用于地面育种,培育抗旱、耐盐碱等优良品种。 按目前的节奏,4个月培育的第一代已完成采样与"换种",第二代水稻仍在问天实验舱中生长。太空种粮到底能不能自主循环,决定性的数据正躺在那个等待返回的样品袋里。科技日报

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