康德哲学与先验自我
康德总结了自古希腊普罗泰戈拉、苏格拉底以来，特别是笛卡尔以后，欧洲大陆唯理论和英国经验论哲学对自我意识问题的探讨，明确地把人的问题置
于哲学的首位，对人的问题从多种领域进行深入的、系统的、卓有成效的研究，从而形成了其独特的先验自我意识理论，开创了德国古典哲学关于人的研究的哲学传统。严格说来，西方哲学史上，对自我意识问题的探讨，只是到了康德这里，才真正形成为一种学说或理论。康德的先验自我意识理论犹如一颗明珠熠熠生辉，既反映出先哲的思想精华，又为后人启示着条条思想发展之路，从而在西方哲学发展史上具有划时代的意义。
首先，它从某种角度上回答了休漠对知识的普遍必然性的诘难。休漠从彻底的经验主义立场出发，坚持“知觉之外一切不可知”，以“观念的显微镜”去
验证知识是否具有普遍必然性。他认为经验只能扩展知识而不能保证其普遍必然性，经验归纳法不具有逻辑必然性，因果推断值得怀疑，传统的自然科学知识甚至数学与几何知识都值得怀疑。休漠的怀疑论动摇了传统科学知识大厦之根基，也把康德从“教条主义的迷梦”中惊醒。康德的先验自我意识理论通过对先验自我意识在认知活动中表现为理论理性，通过先验自我意识具体化、经验化为感性、知性、理性三个层次递增的经验的认知能力，同时在三个阶段分别产生纯直观形式、知性范畴、理性理念，并且分别以它们作出先验的和经验的综合来“为自然立法”，从而既解决了知识如何扩展的问题，又解决了知识因何具有普遍必然性的问题。所以说，康德的先验自我意识理论从某种角度上回
答了休漠对知识的诘难，解答了长期困扰哲学界的“休漠问题”，从而为科学奠定了坚实的哲学基础。
其次，康德的先验自我意识理论表现出其哲学思想的终极关怀，第一次指明了人类追求真、善、美之永恒理想。康德的先验自我意识理论所表达的先验
自我是一个真善美有机统一的完整自我。先验自我意识于不同的领域中具有不同的作用:在人与自然的认知领域，先验自我意识设定出不可知的自在之物。这自在之物一方面包括物质性的部分，它刺激经验主体而最终构成知识中质料的因素，成为对感性材料来源的终极解释;另一方面，自在之物又包括先验自我意识本身这一精神性的部分，它产生知识中作为形式的诸先天因素。先验主体以这些先天的形式要素去综合质料的因素，来为自然立法，而对这种被立法的自然(康德称为现象界)，人类要在其中认识的，正是其先前早己放进去的东西，故而能够获得“真”的认识，这就追求到了“真”。同时，先验自我意识成为对经验主体存在的终极解释。这两者相结合就表现出对整个宇宙(包括经验
主体人)的终极解释与终极存在的关怀。在道德实践领域，先验自我意识以善良意志这一先验主体的形式，制订出先验道德律来引导经验主体依照先验道德律不断地实施道德行为，以期达到绝对的善，即“至善”，这就实现了“善，表现出对人类终极价值的关怀。在审美活动领域，先验自我意识以反思判断力这种先验能力来对人与自然关系予以反思，在彻底地依据先验道德律的前提下，道德的人的行为自由与自然的客观目的相符合，这时人与自然的对立就完全消失。人一方面超越了自然，另一方面超越了经验形式的自身，这就在达到最高的善与最彻底的自由的同时，产生了真正的美感，追求到了美。故而，康德的先验自我意识以宙美之我为桥梁，把认知之我与实践之我联系起来，从而构成一个真、善、美完整统一的自我意识。在康德之前的西方哲学发展史上，虽然每位哲学家的思想都曾以不同的方式、从不同的角度、在不同的程度上表现出对人与自然的终极关怀，但是，只有到了康德这里才第一次明确指出什么是、以及如何达到人类追求真、善、美这一永恒理想，第一次全面地展示出其思想
的终极关怀。
最后，康德的先验自我意识理论作为其哲学之核心，高扬了人类理性，突出了人类的主体能动性，抬高了人类的主体地位。国际黑格尔联合会主席亨利希教授曾指出，“康德哲学的核心是他根据自我意识的状态和形式而对认识的诸种形式的论证。”康德哲学思想体系之所以给世人耳目一新的感觉，关键在于他定下了其批判哲学的“对象必须依照知识”这一“哥白尼式”的革命基调，而这一基调则是通过他那以先验自我意识一为其前提与基础的“先天综合判断如何可能”这一主旋律得以表现出来的。可以说，在康德哲学中，没有先验自我
意识，就没有先天综合判断:没有先天综合判断，就没有全新的知识论。同时，没有先验自我意识，其同样富有“哥白尼式”革命意义的伦理学与美学也不会存在。康德正是以先验自我意识为其思想体系大厦之坚固基石。他在建造思想体系大厦的过程中，以先验自我意识的形式高扬了人类之普遍理性，突出地表现了人类在认知领域、道德实践领域、审美领域中的主体能动性，从而抬升了人类在宇宙中相对于自然的主体地位。在康德思想中的人，不再是受自然控制、受上帝支配的、处处被动的人，而是超越了自然、超越了自身，摆脱了一切外在束缚、获得了最终的解放，完全自由的、追求到了真善美的人，是自己作自己的主人的人。正因为如此，康德以先验自我意识为核心的哲学思想被认为是体现在德国思想领域中的法国政治革命，它成为当时德国社会中思想启蒙的先导。
尽管康德的先验自我意识理论具有如此重大的意义，但它依然具有其历史的局限性，需要我们予以正确地认识。
其一，先验自我意识不能等同于主体。康德指出先验自我意识为一种单纯的形式主体与逻辑设定，他以先验自我意识代称人类的普遍理性，甚至指称整
个人类，而以经验自我意识指代经验主体，即个人。在其全部思想体系中，是先验自我意识在进行认知活动，是先验自我意识在制订先验道德律，在实施反思判断。也就是说在康德那里，先验自我意本质上是等同于主体的。但是我们认为，而且康德也曾明确指出，先验自我意识本质上为一种纯粹思维活动，这种思维活动是属于主体所有的。先验自我意识与主体的关系是主体的属性或能力与主体的关系，是表述与被表述的关系。虽然先验自我意识的各种活动在很大程度上体现了主体的作用与地位，但是严格说来，先验自我意识不等同于主体，两者毕竟有差别。
其二，康德的先验自我意识理论颠倒了认识过程中主客观的位置。康德的思想，尤其是知识论，是以先验自我意识为最终根据与最高条件的。他认为，
感性直观之纯形式、知性范畴以及理性理念，皆先天地产生于先验自我意识，逻辑上先于知识经验而存在。先验自我意识通过先验综合与经验综合的作用才使得他称之为现象界的自然得以成立。自然界的一切都打上了人的主观烙印，这与马克思所称的“人化自然”颇为相似。但实质上，外界自然是客观存在的，不以任何人的主观意志为转移。自然界有其固有的规律性，人类只有在正确地认识这一客观条件之下，才能对之实施科学的合理的能动的改造与利用，从而才在原始的自然界打上人的主观烙印。正是在此意义下，马克思才提出“人化自然”这一概念。康德试图让“对象依照知识”，让客观符合主观，虽然对于探讨认识过程中的主观因素不失为一种全新的尝试，但根本上说，这是颠倒了主
客观位置，是一种本末倒置。
其三，康德的先验自我意识夸大了人的主体能动性，并未真正解决物质与意识的对立这一哲学基本问题。康德的自然界其质料因素即感性杂多由物自体以某种方式呈现出来，这是其认识论中可贵的唯物成分。但是在自然的形成过程中，他过分夸大了先验自我意识所体现出的人的主体能动性。先验自我意识产生先天的知识形式对感性杂多予以规整，从而为整个自然界立法。康德在主客观关系上的本末倒置，使得他建立的自然在很大程度上是一个主观的现象界。当代德国哲学家施太格缪勒指出，康德的“这个所谓‘真实的世界’—即我们所唯一熟悉的、能够有意义地谈论的、经验上实在的世界—就其根本性质来说，是我们自己的(空间—时间的)直观能力和悟性的构成物。”对此，在《纯粹理性批判》中，康德公然把自己的那种认识论思想称为“形式的唯心主义”或“先验的唯心主义”，以期与笛卡尔的“经验的唯心主义”也与贝克莱式的“质料的唯心主义”或“神秘的幻想的唯心主义”区别开来。康德说:“因为我的这种唯心主义并不涉及事物的存在……，因为在我的思想里我对它从来没有怀疑过，而是仅仅涉及事物的感性表象。”。我们认为，康德的这种辩护是苍白无力的，因为自然规律的客观实在性是人类始终面临的屏障，人类只可认识与利用而不可绝对地改变，人类不可能在实质上为自然立法。康德夸大人的主体能动性，在认知活动中为自然立法，在道德实践中为人自身立法，只注重人的自身而忽视客观自然的存在，这使他的理论始终在主观的圈子里打转，使得他试图解决的主客观的统一，不过是在真正的物质与意识的统一问题上打了一个擦边球而己。康德并未彻底解决哲学的基本问题，其思想体系所表现的人类对真善美的追求之永恒理想，无异于沙滩上建楼房，是不具备稳固基础的。
其四，康德的先验自我意识理论讨论的是人的抽象的认识能力，它所表现的主体为抽象的人。康德为了克服唯理论者的“独断论”和经验论者的“怀疑
论”，提出在认识世界之前要事先批判地考察人的认识能力，确定它所达到的范围和界限。但是，他脱离了实践活动，脱离了具体的认识对象和认识过程去考察认识能力，这是一种抽象的考察，一种片面的考察。对此，黑格尔曾批判说，这就好象是“以为在得到知识以前已在认识，或是在没有学会游泳以前勿先下水游泳。”康德要求在求知前考察认识能力诚然不错，但他没认识到，考察思维形式己经是一种历程了。所以，我们必须在认识过程中将思维形式的活动和对于思维形式的批判，结合在一起。这正如列宁所说，“为了学会游泳，必须钻
到水中。”我们认为，认识能力是体现在具体的认识活动中的，而具体的认识活动是在人类的劳动实践过程中发生的。从发生认识论的观点看，“认识起因于主客体之间的相互作用，这种作用发生在主体与客体之间的中途，因而同时既包含着主体又包含着客体”。这种主客体间的相互作用就是劳动实践，实践产生了认识。实践过程中，人类对客体由感性认识上升到理性认识，形成各种概念，如时间、空间等。这些概逐渐念固化在人脑中，成为人类特有的认知结构。人类正是以这些认知结构进行再认识，继而指导进一步的实践。这本是一个在
不断往复中前进的过程，但是康德却孤立地抽去其中一个片段，当作认识的全过程。这就是他把纯时空形式与知性范畴认作先验自我意识所产生，却不能够解释如何产生，以致于带有“天赋观念论”之嫌疑的原因。由于康德考察的是一种抽象的认识能力，为此，这种抽象的认识能力所体现的主体也就是抽象的人，而非处于实践活动中的具体的人。
康德总结了自古希腊普罗泰戈拉、苏格拉底以来，特别是笛卡尔以后，欧洲大陆唯理论和英国经验论哲学对自我意识问题的探讨，明确地把人的问题置
于哲学的首位，对人的问题从多种领域进行深入的、系统的、卓有成效的研究，从而形成了其独特的先验自我意识理论，开创了德国古典哲学关于人的研究的哲学传统。严格说来，西方哲学史上，对自我意识问题的探讨，只是到了康德这里，才真正形成为一种学说或理论。康德的先验自我意识理论犹如一颗明珠熠熠生辉，既反映出先哲的思想精华，又为后人启示着条条思想发展之路，从而在西方哲学发展史上具有划时代的意义。
首先，它从某种角度上回答了休漠对知识的普遍必然性的诘难。休漠从彻底的经验主义立场出发，坚持“知觉之外一切不可知”，以“观念的显微镜”去
验证知识是否具有普遍必然性。他认为经验只能扩展知识而不能保证其普遍必然性，经验归纳法不具有逻辑必然性，因果推断值得怀疑，传统的自然科学知识甚至数学与几何知识都值得怀疑。休漠的怀疑论动摇了传统科学知识大厦之根基，也把康德从“教条主义的迷梦”中惊醒。康德的先验自我意识理论通过对先验自我意识在认知活动中表现为理论理性，通过先验自我意识具体化、经验化为感性、知性、理性三个层次递增的经验的认知能力，同时在三个阶段分别产生纯直观形式、知性范畴、理性理念，并且分别以它们作出先验的和经验的综合来“为自然立法”，从而既解决了知识如何扩展的问题，又解决了知识因何具有普遍必然性的问题。所以说，康德的先验自我意识理论从某种角度上回
答了休漠对知识的诘难，解答了长期困扰哲学界的“休漠问题”，从而为科学奠定了坚实的哲学基础。
其次，康德的先验自我意识理论表现出其哲学思想的终极关怀，第一次指明了人类追求真、善、美之永恒理想。康德的先验自我意识理论所表达的先验
自我是一个真善美有机统一的完整自我。先验自我意识于不同的领域中具有不同的作用:在人与自然的认知领域，先验自我意识设定出不可知的自在之物。这自在之物一方面包括物质性的部分，它刺激经验主体而最终构成知识中质料的因素，成为对感性材料来源的终极解释;另一方面，自在之物又包括先验自我意识本身这一精神性的部分，它产生知识中作为形式的诸先天因素。先验主体以这些先天的形式要素去综合质料的因素，来为自然立法，而对这种被立法的自然(康德称为现象界)，人类要在其中认识的，正是其先前早己放进去的东西，故而能够获得“真”的认识，这就追求到了“真”。同时，先验自我意识成为对经验主体存在的终极解释。这两者相结合就表现出对整个宇宙(包括经验
主体人)的终极解释与终极存在的关怀。在道德实践领域，先验自我意识以善良意志这一先验主体的形式，制订出先验道德律来引导经验主体依照先验道德律不断地实施道德行为，以期达到绝对的善，即“至善”，这就实现了“善，表现出对人类终极价值的关怀。在审美活动领域，先验自我意识以反思判断力这种先验能力来对人与自然关系予以反思，在彻底地依据先验道德律的前提下，道德的人的行为自由与自然的客观目的相符合，这时人与自然的对立就完全消失。人一方面超越了自然，另一方面超越了经验形式的自身，这就在达到最高的善与最彻底的自由的同时，产生了真正的美感，追求到了美。故而，康德的先验自我意识以宙美之我为桥梁，把认知之我与实践之我联系起来，从而构成一个真、善、美完整统一的自我意识。在康德之前的西方哲学发展史上，虽然每位哲学家的思想都曾以不同的方式、从不同的角度、在不同的程度上表现出对人与自然的终极关怀，但是，只有到了康德这里才第一次明确指出什么是、以及如何达到人类追求真、善、美这一永恒理想，第一次全面地展示出其思想
的终极关怀。
最后，康德的先验自我意识理论作为其哲学之核心，高扬了人类理性，突出了人类的主体能动性，抬高了人类的主体地位。国际黑格尔联合会主席亨利希教授曾指出，“康德哲学的核心是他根据自我意识的状态和形式而对认识的诸种形式的论证。”康德哲学思想体系之所以给世人耳目一新的感觉，关键在于他定下了其批判哲学的“对象必须依照知识”这一“哥白尼式”的革命基调，而这一基调则是通过他那以先验自我意识一为其前提与基础的“先天综合判断如何可能”这一主旋律得以表现出来的。可以说，在康德哲学中，没有先验自我
意识，就没有先天综合判断:没有先天综合判断，就没有全新的知识论。同时，没有先验自我意识，其同样富有“哥白尼式”革命意义的伦理学与美学也不会存在。康德正是以先验自我意识为其思想体系大厦之坚固基石。他在建造思想体系大厦的过程中，以先验自我意识的形式高扬了人类之普遍理性，突出地表现了人类在认知领域、道德实践领域、审美领域中的主体能动性，从而抬升了人类在宇宙中相对于自然的主体地位。在康德思想中的人，不再是受自然控制、受上帝支配的、处处被动的人，而是超越了自然、超越了自身，摆脱了一切外在束缚、获得了最终的解放，完全自由的、追求到了真善美的人，是自己作自己的主人的人。正因为如此，康德以先验自我意识为核心的哲学思想被认为是体现在德国思想领域中的法国政治革命，它成为当时德国社会中思想启蒙的先导。
尽管康德的先验自我意识理论具有如此重大的意义，但它依然具有其历史的局限性，需要我们予以正确地认识。
其一，先验自我意识不能等同于主体。康德指出先验自我意识为一种单纯的形式主体与逻辑设定，他以先验自我意识代称人类的普遍理性，甚至指称整
个人类，而以经验自我意识指代经验主体，即个人。在其全部思想体系中，是先验自我意识在进行认知活动，是先验自我意识在制订先验道德律，在实施反思判断。也就是说在康德那里，先验自我意本质上是等同于主体的。但是我们认为，而且康德也曾明确指出，先验自我意识本质上为一种纯粹思维活动，这种思维活动是属于主体所有的。先验自我意识与主体的关系是主体的属性或能力与主体的关系，是表述与被表述的关系。虽然先验自我意识的各种活动在很大程度上体现了主体的作用与地位，但是严格说来，先验自我意识不等同于主体，两者毕竟有差别。
其二，康德的先验自我意识理论颠倒了认识过程中主客观的位置。康德的思想，尤其是知识论，是以先验自我意识为最终根据与最高条件的。他认为，
感性直观之纯形式、知性范畴以及理性理念，皆先天地产生于先验自我意识，逻辑上先于知识经验而存在。先验自我意识通过先验综合与经验综合的作用才使得他称之为现象界的自然得以成立。自然界的一切都打上了人的主观烙印，这与马克思所称的“人化自然”颇为相似。但实质上，外界自然是客观存在的，不以任何人的主观意志为转移。自然界有其固有的规律性，人类只有在正确地认识这一客观条件之下，才能对之实施科学的合理的能动的改造与利用，从而才在原始的自然界打上人的主观烙印。正是在此意义下，马克思才提出“人化自然”这一概念。康德试图让“对象依照知识”，让客观符合主观，虽然对于探讨认识过程中的主观因素不失为一种全新的尝试，但根本上说，这是颠倒了主
客观位置，是一种本末倒置。
其三，康德的先验自我意识夸大了人的主体能动性，并未真正解决物质与意识的对立这一哲学基本问题。康德的自然界其质料因素即感性杂多由物自体以某种方式呈现出来，这是其认识论中可贵的唯物成分。但是在自然的形成过程中，他过分夸大了先验自我意识所体现出的人的主体能动性。先验自我意识产生先天的知识形式对感性杂多予以规整，从而为整个自然界立法。康德在主客观关系上的本末倒置，使得他建立的自然在很大程度上是一个主观的现象界。当代德国哲学家施太格缪勒指出，康德的“这个所谓‘真实的世界’—即我们所唯一熟悉的、能够有意义地谈论的、经验上实在的世界—就其根本性质来说，是我们自己的(空间—时间的)直观能力和悟性的构成物。”对此，在《纯粹理性批判》中，康德公然把自己的那种认识论思想称为“形式的唯心主义”或“先验的唯心主义”，以期与笛卡尔的“经验的唯心主义”也与贝克莱式的“质料的唯心主义”或“神秘的幻想的唯心主义”区别开来。康德说:“因为我的这种唯心主义并不涉及事物的存在……，因为在我的思想里我对它从来没有怀疑过，而是仅仅涉及事物的感性表象。”。我们认为，康德的这种辩护是苍白无力的，因为自然规律的客观实在性是人类始终面临的屏障，人类只可认识与利用而不可绝对地改变，人类不可能在实质上为自然立法。康德夸大人的主体能动性，在认知活动中为自然立法，在道德实践中为人自身立法，只注重人的自身而忽视客观自然的存在，这使他的理论始终在主观的圈子里打转，使得他试图解决的主客观的统一，不过是在真正的物质与意识的统一问题上打了一个擦边球而己。康德并未彻底解决哲学的基本问题，其思想体系所表现的人类对真善美的追求之永恒理想，无异于沙滩上建楼房，是不具备稳固基础的。
其四，康德的先验自我意识理论讨论的是人的抽象的认识能力，它所表现的主体为抽象的人。康德为了克服唯理论者的“独断论”和经验论者的“怀疑
论”，提出在认识世界之前要事先批判地考察人的认识能力，确定它所达到的范围和界限。但是，他脱离了实践活动，脱离了具体的认识对象和认识过程去考察认识能力，这是一种抽象的考察，一种片面的考察。对此，黑格尔曾批判说，这就好象是“以为在得到知识以前已在认识，或是在没有学会游泳以前勿先下水游泳。”康德要求在求知前考察认识能力诚然不错，但他没认识到，考察思维形式己经是一种历程了。所以，我们必须在认识过程中将思维形式的活动和对于思维形式的批判，结合在一起。这正如列宁所说，“为了学会游泳，必须钻
到水中。”我们认为，认识能力是体现在具体的认识活动中的，而具体的认识活动是在人类的劳动实践过程中发生的。从发生认识论的观点看，“认识起因于主客体之间的相互作用，这种作用发生在主体与客体之间的中途，因而同时既包含着主体又包含着客体”。这种主客体间的相互作用就是劳动实践，实践产生了认识。实践过程中，人类对客体由感性认识上升到理性认识，形成各种概念，如时间、空间等。这些概逐渐念固化在人脑中，成为人类特有的认知结构。人类正是以这些认知结构进行再认识，继而指导进一步的实践。这本是一个在
不断往复中前进的过程，但是康德却孤立地抽去其中一个片段，当作认识的全过程。这就是他把纯时空形式与知性范畴认作先验自我意识所产生，却不能够解释如何产生，以致于带有“天赋观念论”之嫌疑的原因。由于康德考察的是一种抽象的认识能力，为此，这种抽象的认识能力所体现的主体也就是抽象的人，而非处于实践活动中的具体的人。
【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
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
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
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