【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

#CV林放[超话]# 你知道吗?
铃兰花开的时候,
光会照亮角落的灰尘,
变成美丽的光束,
那时,希望你感到幸福。
希望你在自己的宇宙里,
独享不渝浪漫与自由,
希望你由衷地感到欢喜,
为清晨照进的阳光,
为淋湿窗台的雨露。
希望你撷下的花枝,
有人为你扎成花束,
希望远方星空璀璨,花开满路,
路上人影成双,景从云集,
你,在光落之处。
最后

祝放放生日快乐开开心心。要吃长寿面哦。本准备好的礼物因为各种原因没有送上。不过还有明年。我一直都在[抱一抱]

今天下楼的时候碰到链家的销售带人上楼看房,我租的这种屋子20+平米,真实面积撑死了18 19 ,只听到那个销售说24层的大概62w-68w之间。
想了很久才想起来小时候喜欢什么,喜欢宇宙喜欢光都逃逸不出的黑洞,感觉在一颗重力很高的星球上时间会过得很慢超级神奇,柜子里摆满了关于外星人的书和一本时间简史。
小时候脑子里有丰富的想象力的时候老师会白你一眼(很感谢我妈和国画老师一直支持我的想象力)告诉你要脚踏实地。现在想躺平了,心里明白有更多的事情要做,要早起早睡每周打球挣更多的钱送喜欢的人礼物,有惊喜这日子才有盼头。


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 我们一直都知道你对我们的好,你也一直知道我们对你的爱爱是克制,爱是互相温暖,爱是不需言语就知道你的想法艺兴与贝壳,永远也不能分割好啦,请大家都去听艺兴新歌-晚安
  • 时常在想,养一个孩子的预算居然这么多,你表哥幼儿园三年单单学费50万[衰],还不算这么多培训班的学费。妈妈多希望你是一个女孩儿。
  • #设计师[超话]#捕捉每个个体独立的闪光点 | LYOVIN Studio 第3期(总3期) 来自俄罗斯圣彼得堡的摄影工作室LYOVIN Studio,将他们
  • 因为沈老师我真正遇到他,因为齐衡、井然我开始了解他,但我爱的永远只有朱一龙一个。永远觉得这不是一个男人该做的事[ok]每年都会看初恋那件小事是因为我喜欢看一个女
  • 投稿发一次即可,超过三天未发可重投接受穿搭、服装、身材身高搭配、穿衣风格等问题投稿希望能帮助到更多的小可爱们~【投稿规则】1、投稿时带上前缀【XX】投稿默认匿名
  • 从山顶顺着公路一路慢慢向下走,诵经的僧人、做等身长头的信众、赶往佛学院的修行者、穿藏袍的藏民、还有穿僧衣的少年还有好多好多人,都让人感觉到他们身上散发出的善意。
  • !昨天抢到票的那一瞬间简直激动得蹦起来了 直接走到寝室门口去冷静冷静 过了好一会儿才缓过来 看到vip票的权益是签名合影 我真的啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊现在想着我
  • 新置顶备注:洋洋本命:墨香,崽 墨家cp妈妈粉不拆不逆原ID@曰哭薛洋 这里只接受毛毛❗不接受歪屁股多担,双担,剧粉,cm粉,双道粉,jc粉,邪教,毒唯,护太宝
  • 第三,有专门收购陈茶的产业链,有人专门低价收购没有卖完的陈茶,深加工粉碎后做成速溶茶,茶包,茶类饮料原料……第四,店里的茶叶每年进货量都是算好的,一年下来也很少
  • 满庭芳 月影微云,星残几点,临窗频惹心伤。更深寂寂,只一盏凄惶。痴语谁人作解,偏偏是、费尽思量。怎禁得,风欺雨打,剩半阕词章。 情深深浅浅,零零乱乱,薄薄凉
  • 适合人群:想要入门CG绘画、对游戏原画厚涂插画感兴趣的小伙伴听课请加Q群:806966460今晚20:30,#原画人学院# 安排了一节【美宣插画】试听课课程主题
  • 。 那如果真的已经到了一定的阶段了,他对你和从前一样好就是不提复合怎么办?
  • 这套菜单由国际名厨主厨涂志祥,和著名中医蒋永兴医师共同拟制,严选人参丶山瑞丶鹿尾丶当归丶石斛等多种滋补食材入馔,在食补中达到颐养身心,补充能量的效果。自称「中文
  • 第一名:双鱼座上榜理由:小小愿望装满心脏,保护自己要学会健忘双鱼座野心并不大,他们的愿望总是小小的,也很容易知足--也许,只是在下班的途中,无意间看到了一朵散发
  • 想到这里,金权打起精神,平静的看着众人发言道:“好了,事儿也出了,现在不是追究责任的时候,张总和项目部配合政府其他部门的调查取证和善后处理,办公室配合施工方做好
  • 很​多人不​知​道为‎什​么我发​的​东​西那​么‎优​惠,又​为​什‎么‎过​个一‎两​天‎我‎们都会‎把之​前发​的‎好​物删了,那​是‎因为‎优惠​券‎不
  • 那曾经抬头望着下雨天,嘴里有点苦涩,里面是否含着泪?久久不能望去的一段悲伤,都曾想隐藏却欲盖弥彰,不要抓住回忆不放,断了线的风筝,只能让它飞,放过它,更是放过自
  • A.甲国只能对李某在甲国的房租收入行使征税权,而不能对其在乙国的收入行使征税权B.甲乙两国可通过双边税收协定协调居民税收管辖权的冲突C.如甲国和乙国对李某在乙国
  • 新的工作,新的生活圈子,和蔼的领导总是在鼓励:“你做的很不错,辛苦了“同事热情亲切,再加上三两群闺蜜,生活很美,一切都刚刚好,好的那么不真实,那么让我担心,生怕
  • ”结果朋友好像没听懂,叨咕了一句我听不懂的话[笑cry],我不气馁,悄悄咪咪跑到别人旁边,趁他们不注意,咔嚓~[并不简单]“数百年来,那些走在我前面的人,他们聚