昨天,科學家又爆出一條重大新聞,繼中國2018年在月球種棉花實驗之后,美國科學家在月球土壤中種出植物,這兩次實驗,都是人類首次,這對未來人類進軍月球,其意義不可謂不深遠!
一、我們先來說一下美國科學家在月球土壤中種出的植物。
美國研究人員所用的月球土壤是上個世紀阿波羅登月活動中從月球帶回的。他們分別制作了12個頂針大小的培養(yǎng)皿,每個培養(yǎng)皿中放入約1克月壤。在經(jīng)過營養(yǎng)液沁潤后,研究人員把培養(yǎng)皿放在室溫約23攝氏度的實驗室里,并用粉色光的LED燈照射培養(yǎng)皿。而他們種入的植物則是擬南芥,培養(yǎng)皿中科學家分別放入3到4顆擬南芥種子。擬南芥是通常被各國用作太空實驗的一種植物,其特點是生長周期短、基因圖譜為科學家所熟知,有利于對比研究。
這個實驗在不到3天的時間內(nèi),就給研究者帶來了驚喜。每個培養(yǎng)皿中的擬南芥都發(fā)芽了!用主要研究人員、植物學家安娜-莉薩·保羅的話說:“看到月壤中長出綠芽,令人激動得無法呼吸?!?/span>
隨后科學家剔除了其余的擬南芥芽,各個培養(yǎng)皿中只保留一株,這主要是為了擬南芥芽能夠生長得更“茁壯”。
其實,為了和地球土壤進行對比,科學家還同時利用地球上的火山灰在相同的培養(yǎng)皿中種植了擬南芥。因為火山灰礦物質(zhì)構(gòu)成與顆粒大小類似的土壤。
結(jié)果,在對比中,科學家發(fā)現(xiàn)初期兩種土壤中長出的擬南芥芽差別不大。然而,種在月壤中的擬南芥后來長得較慢、個頭較小,根系發(fā)育不佳,葉子也比較小、呈現(xiàn)出不健康的深黑紅色。
在擬南芥株生長了20天時,研究人員摘取了它的葉子進行了基因分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),其基因活性也顯示出遭到類似于外界壓力的特征,表現(xiàn)出植株對鹽、金屬和氧化作用做出的那種反應。
但不管怎么說,擬南芥在月壤中破土而出,這已經(jīng)是一件了不起的事情!這為科學家下一步研究如何改良月球土壤或者改良植物種子提供了寶貴的經(jīng)驗。
二、下面,我們再來回顧一下我國2018年在月球做的種植植物實驗。
2018年12月8日,我國嫦娥四號探測器登陸月球背面,當時,我國科學家用嫦娥四號帶上去了一個微型的生物圈LME,它是一個密封的圓柱形物體,直徑 16 cm、高 18 cm。作為一個微型生物圈,我國科學家在其中設(shè)計了生物圈必須的生產(chǎn)者、消費者和分解者。其中有六個生命體,分別是棉花種子、馬鈴薯種子、油菜種子、酵母、果蠅卵、擬南芥(一種常見的耐寒雜草),有18 毫升水,有土壤、空氣。而光照則是采用月球上的太陽光,只是通過儀器能夠保證太陽光提供的溫度在30℃。此外,為了能夠?qū)崟r監(jiān)測,科學家在其中設(shè)置了兩個記錄生物生長狀態(tài)的相機。LME的總重量為 2.608 公斤。生物處在 LME 中,除了受到微重力和月球輻射外,其他條件基本做到了和地球的環(huán)境一致。
在上述的6種生物中,棉花種子、馬鈴薯種子、油菜種子等是綠色植物,承擔生產(chǎn)者角色,果蠅是消費者,而酵母是分解者,同時酵母也充當果蠅的食物。但這次月球種植試驗,最終只有棉花種子發(fā)芽了,并長出了綠瑩瑩的兩片葉子!由于時間有限,整個實驗并不算是非常成功。但這是首次在月球表面進行生物生長實驗,而且畢竟棉花種子能夠發(fā)芽,這已經(jīng)是一個了不起的成果。
這次實驗讓中國成為了人類歷史上首個在月球上種植植物的國家??茖W家在這次試驗中取得的數(shù)據(jù)和資料對人類研究種子在微重力、高輻射、高真空、高溫差環(huán)境下能否發(fā)芽和正常生長提供了初步的科學家依據(jù)。這為將來中國在月球投放更大規(guī)模的生態(tài)圈設(shè)備進行生物研究提供極其珍貴的數(shù)據(jù),也為將來人類在月球表面建立航天員常駐基地奠定了初步的基礎(chǔ)。
總之,兩國科學家們的實驗,分別從不同的側(cè)面,嘗試了在月球進行種植活動,為人類將來建立正式的循環(huán)式生態(tài)基地提供了寶貴的科學經(jīng)驗。最終為人類征服太空做出了有益的鋪墊,其價值是不可估量的!