【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

【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

【#美帝奇闻榜# 】今日份最扑朔:前国防部UFO调查员:很快就能发现外星生命体了

综合《每日星报》和《太阳报》报道,大美帝前国防部UFO调查员尼克·波普表示,“很快就能发现外星生命体,找到他们只是时间问题,可能是我们先找到他们,也有可能是他们先找到我们。”

波普透露:“1993年3月下旬,各地有数十人见证了一神秘事件,目击者大多为警察和军人。他们看见了一个巨大的三角形飞行器,发出低频的嗡嗡声。为此,军事基地直接派出飞机进行侦察。可是没有找到明确的解释。”

关于另一个神秘事件,波普在他的书中这样写道:“美国国防部X级档案中最令人信服的UFO事件是发生在1980年12月的萨福克森林事件,该事件至今无法解释。当时,美国空军正在使用该区域,一些官员报告看到了奇怪的光点。随后,不明飞行物在雷达上被追踪并短暂着陆,在着陆点留下了高放射性。事件的大多数目击者是驻在军事基地的美国空军人员,基地副指挥官也是目击者之一。”


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • ”道士顾笑,予亦惊寤二川溶溶,流入宫墙适有孤鹤,横江东来仰观宇宙之大,俯察品类之盛,所以游目骋怀,足以极视听之娱,信可乐也向之所欣,俯仰之间,已为陈迹,犹不能不
  • 可能因为节目的性质略有不同,但每期我都感受到这个叫金泰亨的人有多努力。一次机缘巧合看了瑞镇家,才意识到这是属于自己的偏见问题。
  • #种草##好物分享##时尚##穿搭##早秋穿搭# 早秋西装合集|3️⃣2️⃣‼️套气质韩系穿搭 ||1:一套:tina fairy2:一套:YH773:一套:只
  • 脑子里会不停的会想那些年的点点滴滴,从老刘到老王,从横吧台到竖吧台,喝多了唱不会说话的爱情、唱写歌的人假正经听歌的人最无情,写着写着脑子里都是山阴路的夏天的旋律
  • ”他凑到她面前漫不经心的说:“肖老板,要不你再好好想想,你有你的心上人,我有我的白月光,咱们俩,也挺般配不是?苏婉婧看着他的背影,恍恍惚惚想起好几年前,他第一次
  • #偶像梦幻祭[超话]##偶像梦幻祭2##偶像梦幻祭推车# 【推车】偶像梦幻祭洗牌pldv10拍立得强制对走 余量调价如图 评论我私您借tag:Trickstar
  • 最近弃读的三本日本小说,理由都是无聊,看了一章和剧透发现根本提不起劲…1⃣️很典型的伊坂式套路文,我几乎能猜到后续走向了,刷剧透也确实如此,感觉没有看下去的必要
  • #奥比岛手游[超话]# 退坑了小一个月,我又回来了哟,听说大博主【刨地不刨地】塌房了我只能说,塌的好塌的妙,老天有眼[赢牛奶]它很久之前在超话借整活名义【晒欧】
  • #任嘉伦[超话]# 6 ʕ ᵔᴥ ᵔʔℒ❁Ѵ℮-ꀿªᵖᵖᵞ☺ꔛ ♡ . ☪︎* ☁︎. . * ✰ .·ʚɞ ᶫᵒᵛᵉᵧₒᵤ [心]任嘉伦[心]
  • 没认识你之前,我也经历人生困境,各方面的失意让我过去的一年里、大部分的时间都在怀疑自己;但在认识你之后,相比于自己更加心疼你,经历这种事情得需要多大的勇气才能面
  • 永不关闭的监听之门#世界低估了美国全球网络窃密的危害##黑客组织正对中国疯狂实施网络攻击##美国是针对中国网络攻击的最大来源国#美国一直以来都只有一个规则就是没
  • 最后,回到本届比赛,张益唐向大家发出了盛情邀请:不管你的数学程度如何,只要有兴趣,就可以参赛,因为这有助于提升整体思维能力。[泪]五个班,有四个班听课率在90%
  • 無論是修生養息,還是治病調理,按照自然節奏順勢而為,就能達到“天人相應、與天地同氣”就能省時省力,事半功倍。就像春天萬物生長一樣,體内陽氣也是蓄勢待發,此時最宜
  • [心][心][心]卷花此微博抽3位宝宝送书剧联合签名(原著作者+“陈柯尧”@世界末日的某一个角落 )3本。产品根据已支用金额按日记息,随借随还,最长时间为18
  • 不知道是因为看完《伪装名媛》怅然若失还是被这个狗比室友气的还是被实验失败打击的,很困但就是不想睡反正每天刷到的视频都让我大吃一惊,吃惊连媒体平台spy都想办法治
  • #祝我的宝贝生日快乐# 03142️⃣今年也还是一样的感慨 一下子就从那么小的小婴儿长这么大了 而我也从措手不及小心翼翼的新手妈妈到现在一切都得心应手你在长
  • 互相取暖的人么,阿究你是知道的,我只有之前做机器保姆时陪伴的小主人;现在他已与我心存芥蒂,一句话都不肯交流。”阿究:“确实是的,那时我每天接触的同事就这么几个人
  • 儿子,妈妈把最近喜欢的一句话送给你“我若决定灿烂,山无遮 海无拦”尽情释放你的自信,你真的是最最最棒的!因为精疲力尽的感觉已经持续太久,此刻我一丝一毫自己的错都
  • 高低冥迷,不知西东歌台暖响,春光融融;舞殿冷袖,风雨凄凄虽趣舍万殊,静躁不同,当其欣于所遇,暂得于己,快然自足,不知老之将至;及其所之既倦,情随事迁,感慨系之矣
  • 今生除了你我谁都不爱,只有你能让我笑脸常开,哪怕这次相遇只是个意外,我会一定让它幸福存在,亲爱的,爱上你才是我一生最好的结局。人的一生,真爱就一次,当真正爱上