【在太空吃什么?全株可食精英作物登陆未来太空农场!】随着人类探索太空的步伐不断加快,以空间食物保障为核心的太空农业将会引起越来越广泛的关注。近日,中国农业科学院都市农业研究所(以下简称都市所)在《自然—通讯》发表展望性文章https://t.cn/A6MRyP6k,深入分析了太空农业系统对作物的独特要求,创新性地提出了面向太空农场进行作物改良的全株可食精英植物策略。

人类上太空吃什么?

随着世界人口的不断增长,有限的地球资源面临枯竭的威胁。论文通讯作者、都市所研究员任茂智认为,人类即将进入大航天时代,飞上太空之后吃什么是一个必须认真思考的问题。

携带人造食品不失为一种选择,但任茂智认为,人造食品会受到地域和资源的限制,在陌生的外太空环境中不可持续。而带着合适的种子上太空,则有可能在改造外星环境的同时,也为移民人类提供可持续的食物。

论文共同通讯作者、都市所研究员杨其长认为,随着外太空探索的不断深入,保障宇航员以及星月旅居人员食物保障的供给方式也将会提到议事日程,农业的形态也将由乡村农业和都市农业延伸到太空农业。

任茂智告诉《中国科学报》,进入太空的人类将面临完全不同于地球的生存环境。科学家正在研究农作物如何适应地外空间的特殊环境,这就是太空农业。

“太空食物的首选是植物。”任茂智说,植物是第一生产者,它可以提供人类生存所需要的淀粉、油脂和蛋白质。而且,面对太空中的磁场、辐射、重力等特殊环境,植物的适应性明显高于动物。

例如,在空间站内,重力微弱;在月球上,重力只有地球上的1/6。人类在这种重力环境下,体液不能正常流动。“植物也会受到影响,但植物的弹性很大。”任茂智说。

论文第一作者刘永明介绍,植物在空间站中仍然可以开枝散叶,进行营养生长。但一般很难开花结果,即其生殖生长受到阻碍。

地球上的农作物主要为人类提供淀粉和油脂,而植物蛋白相比动物蛋白不易于人类吸收。

因此,如何改造农作物,使之既能够适应太空环境,又能够为人类提供全面的营养,就成为遴选太空植物的标准。

“在此基础上,我们认识到,全株可食用的作物应当是未来太空农场中首选的农作物。如果根茎叶都可食用的话,不需要等到农作物开花结果,作物长出来一点就能为人类提供食物了。”任茂智说。

过去的太空种植试验往往关注如何让植物开花结果。杨其长说,这是国际上首次提出,以全株可食作为遴选太空作物的标准,完全转变了太空作物研究的思路。

全株可食的农作物

为了寻找易于改造的作物,他们遴选了几百种植物,包括水稻、小麦、玉米、棉花、马铃薯,甚至包括沙漠中常见的骆驼刺。

刘永明说,其中,水稻、小麦、玉米的可食用部分只有种子,茎秆要改造成人类可食的比较困难。骆驼刺虽然耐逆境生存能力很强,可能更加适应地外空间的环境,但它产量低,不可供人类食用,改造难度也很大。

针对太空农业的特殊需求,团队研发的首个“月球微型农场”于2019年1月经嫦娥4号送上月球背面,搭载了中国农业科学院培育的棉花、油菜和马铃薯种子,成功实现了人类首次在月球培育植物幼苗的试验,拉开了农业走向太空的序幕。

随后,该团队将目光投向了传统作物马铃薯。马铃薯生长3个月后就可以结出薯块,薯块或大或小都可食用,而且营养丰富,是一种改造起来比较容易的作物。

任茂智告诉记者,马铃薯的果实和茎叶目前还不能直接食用的主要原因是含有龙葵素这种毒素。假如能培育出不产生龙葵素的马铃薯,那么果实和茎叶都可以食用。而利用基因编辑技术就能实现这一目标。

除此之外,任茂智还想给马铃薯加上不同的特殊基因,产生一些人类在太空中需要的物质。

例如,抗氧化物质虾青素,抗高原反应的红景天苷,人们爱吃的牛肉蛋白,甚至可食用抗体和疫苗,都可以在马铃薯中添加相关基因,作为生物反应器来生产。

杨其长介绍,我们设想中的太空农场应该主要采用无土栽培生产方式,尤其是优先考虑固体基质栽培或气雾栽培。所创制的全株可食精英马铃薯,在人工可控环境下采用气雾栽培可实现光温水气肥的一体化的控制,大幅度提高马铃薯产量和品质。这种气雾栽培也非常有利于定植与采收。

“实际上,除了马铃薯,很多十字花科作物都是全株可食用的,只要稍加改造使之适应太空环境也能成为优秀的精英作物。”任茂智说。

杨其长介绍,我们所探究的适宜于太空农业需求的作物培育方法,构建可用于太空植物工厂环境下全株可食精英植物的创制途径,未来可为人类探索太空食物供给提供有效的技术手段,同时该技术的综合应用也将会有效促进太空农业、都市农业和乡村农业的发展。

生物多样性提供丰富的基因资源

从地球到太空,有三类太空农场应用场景。首先是微重力的空间站,其次是太阳系内的月球基地和火星基地,再到外太空的类地行星。

这三类环境都需要设计不同的农作物。尤其是太空中已知的与地球接近的行星大约有1000多颗,这些行星上尚未发现植被或其他生命体。“这意味着地球将是宇宙植物的起源中心。”任茂智说。

而且,每一颗类地行星的环境都与地球不同,“兵马未动粮草先行,科学家要提前设计好适应不同需求的植物,先让植物去改造。”任茂智说,这就需要打破学科界限、物种界限和空间界限来进行思考和创新,提出一系列战略性的科学问题。

“地球将成为整个宇宙植物的起源中心、繁殖中心和科研中心、创新中心。”任茂智说。地球上丰富的生物多样性就是为整个宇宙做准备。从珠穆朗玛峰、青藏高原到太平洋大海沟,从北极到南极,从火山口到沙漠,都有植物身影。而那些适应了特殊的地球环境的形形色色的生物将可能为移民太空的农作物提供丰富的基因资源。

杨其长说:“根据已知的环境参数,以及土壤成分,我们可以利用植物工厂模拟空间站和月球等外太空环境,进而开展精英作物改造和遴选的工作,为空间探索提供技术储备。”

“我们的策略旨在为太空农场开发出食用部分更多、营养成分更丰富、产量更高、养分利用更有效的精英作物,对太空作物的设计及高效太空农业系统的构建具有指导性和前瞻性意义,为未来人类深空探测和星际移民提供食物和生存保障。”刘永明说。https://t.cn/A6xhxPD0

【瑞士的阿尔卑斯山上的“火星天空”】这是在瑞士中部梅尔切斯-弗鲁特附近拍摄的雪山和天空景象。午后的太阳泛着蓝光,将天空染成了红色,呈现出类似火星天空的样子。虽然对于地球和火星这两个世界来说,太阳都是同一个,但是,从火星上看,太阳的亮度只有地球上的一半,大小也只有地球上的三分之二。从火星表面升起、悬浮在稀薄火星大气中的尘埃颗粒富含铁氧化物,使这个星球呈红色。它们会更多吸收掉阳光中的蓝光,使火星天空呈现出红色。同时,前向散射对光线的作用使得在那个看起来更小更暗的火星太阳附近区域呈现出蓝色。而在地球上,浓密的大气强烈地散射蓝光,使得整个天空都是蓝色。一团巨大的沙尘从撒哈拉沙漠吹过地中海,抵达瑞士的阿尔卑斯山,使太阳变得昏暗,把整个天空染成了火星天空的样子。到了第二天,便只剩下红色沙尘覆盖的雪地。(来源:天文地理知识)

#青海旅游攻略##青海旅游攻略# 26条青海旅行攻略,建议以及旅游攻略~
①青海基本到了夏季之后,晚上9-10点才会天黑
②青海西宁是也是离海洋最远的城市
③青海部分地区海拔较高,切记不要跑
④青海气候干燥,回酒店注意多喝水
⑤想对少数民族拍照,一定要征得他们同意后再拍
⑥青海游玩分两条线路:青海和甘肃,大西北以自然风光为主,6-9月最适合游玩,青海以人文风情为主,8-10月最适合游玩
⑦青海景点主要有:青海湖,茶卡盐湖,日月山,水上雅丹,卓尔山等区。
⑧青海湖,号称青海的纳木错,纯净而又美丽 ⑨青海雅丹魔鬼城境如其名,风从怪石山穿梭而过,发出尖厉的响声
⑩仙境祁连是世外桃源般的存在
⑪大柴旦山水迷人,秋冬时候很适合徒步
⑫我国最好看的沙漠在敦煌
⑬额济纳旗胡杨林在青海,人少美,大气宁静
⑭青海游玩线路推荐:西宁—315国道—翡翠湖—察尔汗盐湖—青海湖—七彩丹霞—祁连大草原—卓尔山。
⑮去青海的方式很多,最快捷最方便的方式就是直飞青海西宁
⑯入大西北的火车线路只有两条:青藏线和青甘线,适合时间多的游客。
⑰青海景点分散,建议游玩时间最少8天以上 ⑱不要在吃完水果后喝热茶,以免造成腹泻
⑲青海少数民族众多,是不吃猪肉,狗肉的,不要随意提起
⑳到了青海你才能真正体会到肉能够多美味,大盘鸡、青海拉面,牦牛肉、烤羊肉,都不要放过
㉑地道特色小吃:凉皮、拉条子、等
㉒青海的瓜果全国闻名,喜欢吃水果的小伙伴一定会爱上这里的
㉓关于时差:青海位于西八时区,跟其他省份大多有两小时的时差
㉔坐飞机去青海的小伙伴建议坐在靠窗位置,俯瞰青海湖的美景
㉕青海安检很严格,一定要随身携带身份证 ㉖青海甘肃十四日游推荐线路:
14日经典大环线
D1西宁出发——拉脊山——国家丹霞地质公园——倚奇园蹦极黄河观景台——玉皇阁老城墙——贵德清清黄河——福运轮——贵德(住宿)

D2:贵德——拉西瓦——大草原——巴卡台——沙漠湾——倒淌河——青海湖——南山观青海湖全景——青海湖住宿

D3:橡皮山——天空一号——茶卡盐湖——茶卡住宿

D4:茶卡——穿越柴达木盆地——格尔木住宿

D5格尔木——昆仑神泉——无极龙凤宫——玉珠峰(远观)——可可西里索南达杰保护站——格尔木(住宿)

D6格尔木——察尔汗盐湖——U型网红公路——大地之血——水上雅丹住宿

D7:东台吉乃尔湖——青海雅丹魔鬼城——大柴旦(住宿)

D8大柴旦——翡翠湖——66号最美公路——阿克塞石油小镇——阿克塞住宿

D9阳关——敦煌古城——西千佛洞—鸣沙山月牙泉——宿敦煌(可选沙漠露营)

D10敦煌——莫高窟——又见敦煌——沙洲夜市自由活动—敦煌(住宿)

D11敦煌——瓜州——大地之子——嘉峪关——悬臂长城——嘉峪关住宿

D12嘉峪关——七彩丹霞——张掖 (住宿)

D13张掖——扁渡口——仙境祁连卓尔山——祁连住宿

D14阿柔大寺——祁连大草原——岗什卡雪峰远观——门源油菜花海——达坂山观景台——黑泉水库——西宁结束。

Tips:青海很大,景点也分的很散,对于第一次去的小伙伴,不太建议自由行,除非你只玩西宁的景点,不然的话还是考虑自驾或者包车。 行程计划 ✅去青海首站可以先抵达西宁,兰州转,到各旅游地的行程距离 前往青海湖:大概670公里,驾车8小时左右 前往茶卡盐湖:大概650公里,驾车7小时20分钟 前往青海雅丹:大概100里,驾车12左右 前往大柴旦:大概467公里,驾车6小时左右 前往水上雅丹:大概1406公里,驾车18小时左右 前往格尔木:大概193公里,驾车2小时50分左右 .
行程推荐
独家冷门秘境经典7日大环线
压缩快速

第1天:西宁——青海湖——黑马河——茶卡盐湖——德令哈(住宿)

第2天:德令哈——穿越无人区——U型公路——大地之血——315最美国道——水上雅丹——东台吉乃尔湖远观——西台双色湖——火星公路——芒崖(住宿)

第3天:芒崖———恶魔之眼艾肯泉——茫崖翡翠湖——黑独山——冷湖(住宿)

第4天:冷湖——当金山——石油小镇——阳关——敦煌(住宿)可选沙漠露营

第5天:敦煌——莫高窟——鸣沙山月牙泉——沙州夜市自由活动——敦煌(住宿)

第6天:敦煌——瓜州——大地之子——嘉峪关——张掖七彩丹霞 (住宿)

第7天:张掖——227最美国道——祁连大草原——岗什卡雪山(远观)——门源油菜花海——达板山观景台——黑泉水库——西宁

‼️️Tips:青海的景点相隔太远太散,想省心省事玩几天,可一个跟个当地靠谱的团,吃住行都是含的,全程专车,玩得也是精华,也不用考虑交通和行李的问题唷!青海旅游攻略。


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