未熟抽薹

去年12月4日，在太空经历了120天培育生长、完成了“从种子到种子”发育全过程的水稻和拟南芥种子，跟随神舟十四号飞船顺利返航。图为郑慧琼在实验室里观察太空种子返回地面后的生长发育情况。均本报记者  沈湫莎摄

“1月19日、1月24日浇水。”在中科院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼办公桌的日历本上，喜庆的“新春快乐”那一页上，写着两个重要的日期。这个春节假期，团队工作人员和研究生都已回家过年，郑慧琼留守单位，照看“太空作物”。

2022年12月4日，在太空经历了120天培育生长、完成了“从种子到种子”发育全过程的水稻和拟南芥种子，跟随神舟十四号飞船顺利返航。仅8个小时后，这批太空种子就交付到了郑慧琼手中，她把这些珍贵的“太空来客”带回上海的实验室继续培养。12月26日，郑慧琼将一部分拟南芥种子种了下去，水稻种子计划春节后再播种。

从太空作物与地面植物身上“找不同”

一个月不到，一柞见方的花盆里，拟南芥种子已绿意盎然。数片莲座叶中，柔弱的主茎攀援着木条奋力抽薹，顶端开出点点白色小花。

“这一盆种子来自天宫空间站问天实验舱里的开花拟南芥，那一盆种子在天宫二号里待过，但没有开花。”郑慧琼指着实验室里不同的花盆，一一介绍着它们的“身世”。在一组六盆对照组中，有“上过天”的种子，也有一直待在地面的种子。对比来看，同时、同温、同湿度的环境下，地球种子长势更好。

郑慧琼告诉记者，这一点在之前的实验中就被验证过，太空微重力环境是影响植物生长的关键因素——没有重力引导，植物方向感变差，根的定向生长运动明显受阻。另外，太空中生长的拟南芥花序轴的点头幅度和频率，都明显小于地面，说明微重力抑制了植物的细胞周期性生长。

最近，郑慧琼在水稻身上也发现了一些有趣现象。在放大千倍的显微镜下，太空水稻叶片上的气孔开度明显大于地面水稻的气孔，气孔周边的蜡质结构也更大。这一发现让郑慧琼的春节时光变得有意思起来，她寻思着是不是由于太空微重力环境中缺乏空气对流、湿度变大，影响了叶片的气体交换，而气孔边缘特殊的蜡质结构可以在气孔周围形成疏水区，有利于叶片气孔进行气体交换，由此保证植物在微重力条件下能够正常生长发育。

尽管这一切还有待验证，但每天在太空作物身上“找不同”，愈发让郑慧琼感受到生命构造的精巧与神秘。

一边照顾“天外来客”一边观察太空实验

去年春节，郑慧琼忙碌地准备着将拟南芥和水稻种子送上太空的各项事宜，今年春节她感觉轻松了不少。除了给“天外来客”浇水、修剪枝条等日常工作，她每天都会从载人航天工程空间科学与应用数据的官网上查看问天实验舱发送过来的“太空作物”照片。

“你看，1月18日这天，再生水稻植株抽出了一粒穗子。”郑慧琼指着照片中布满水汽的实验柜中的一个角落说。如果不是对水稻的生长态势了如指掌，普通人很难从这丛打着卷的水稻枝叶中发现一粒米大小的变化。

而另一幅来自种植拟南芥的科学实验柜的图像显示，五株拟南芥的生长周期已经出现了明显分化：两株接近死亡，两株长势一般，一株叶片繁茂，这证明郑慧琼团队对拟南芥的基因调控有效。

此前，郑慧琼团队领衔完成了拟南芥在太空“从种子到种子”全生命周期实验，系统研究了空间微重力对植物开花的影响。经过研究，团队找到了影响拟南芥对重力表达敏感的关键基因。此次长势喜人的拟南芥，就是由过表达了该基因的种子发育而来。

为人类走向太空准备“口粮”打基础

郑慧琼所从事的空间生命科学研究，是一门新兴的学科领域。1992年博士毕业后，她就留在中科院分子植物科学卓越创新中心从事相关研究，目前她带领着一支10人团队。

在这个新兴领域做研究，时常会遇到以往农业从业者从未遇到过的问题。比如，在地球上浇水是再简单不过的事，但在太空中，判断作物是否喝饱水却是个难题。郑慧琼从可反复使用的描红字帖中获得启发，经过两年多的改进，设计出一套太空浇水系统。简单来说，就是当布条上出现深色的水迹，如同字帖被毛笔沾湿时，即判断土壤已被浇透，这背后是对重力、水土混合、水稻特性等多方面综合研究的结果。

郑慧琼说，开花是植物发育的关键环节。在空间条件下，植物开花时间延迟、开花数目少、种子结实率低、种子质量下降等问题仍然没有解决。因此，春节里守着这批凝结着无数人心血的“太空种子”，感觉心里沉甸甸的。她希望来年能从水稻身上找到更多微重力影响作物背后的秘密，为人类探月、探火以及进一步走向太空提供农作物基础。

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