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国际在线报道(记者 朱宛玲):12月4日,随神舟十四号飞船返回舱下行的载人空间站第三批空间科学实验样品在着陆场交付空间应用系统,并于5日凌晨返回北京,顺利运抵中科院空间应用工程与技术中心,空间应用系统总体与相关实验人员进行了实验样品基本状态的检查,确认返回样品完好后,顺利交接相关实验科学家。

据了解,返回的样品包括3个生物样品冷包和1个无容器样品袋,其中3个生物样品冷包装载的是水稻和拟南芥的实验样品,无容器样品袋中为4盒无容器材料实验样品。水稻和拟南芥种子经历了120天的空间培育生长,完成了从种子到种子的发育全过程,是国际上首次在轨获得水稻种子。中科院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究员介绍说:“我粗略数了一下,有60多粒,这些种子非常珍贵的,肯定要把它繁殖了,看一下跟没有上过天的那些种子有什么区别。第二个要分析一下种子里面的营养成分。”

在我国空间站生命科学项目中,中国科学院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”的研究任务,在国际上首次开展了水稻从种子到种子全生命周期空间培养实验。郑慧琼介绍说,通过对空间获取的图像分析,并与地面对照比较,发现空间微重力对水稻的多种农艺性状,包括株高、分蘖数、生长速率、水分调控、对光反应、开花时间、种子发育过程以及结实率等多方面有着影响。“首先就是形态。植物生长受到重力影响,而天上是微重力环境。在田里面你看到水稻叶子一般都是竖着的,在天上叶子它的方向好像已经躺平了,张很开,株型首先就不太一样。另外种子也跟地面不一样。在地面种子外面有稻壳给它包起来,天上稻壳好多都是张开的,直接可以看到(里头的)米,这个也是不一样的。然后它的成熟期变得特别长,在天上成熟得慢。”

再生稻是水稻种植的一种模式,指得是种一茬收获两回的水稻。本次空间项目完成的实验内容还包括完成了剪株后空间再生稻成功培育,并结出了成熟的种子。这是国际上首次在空间尝试再生稻技术。郑慧琼介绍说,再生稻实验的开展属于“意外之喜。”“(航天员)采集样品是通过剪刀把植株剪下来,根我们就留下继续长,没想到20天后根上长出两个稻穗来,说明再生稻在天上是可能的。而且在天上长得比较快,头茬花了50多天才抽穗,再生的20天就开始抽穗了。再生稻意义很大,从空间的角度来说,太空中资源有限,单位面积(再生稻)可以增加产量。此外微重力对再生是否有影响,也是可以继续研究的。”

目前,返回水稻和拟南芥样品一部分已做固定处理,水稻种子将带回中科院分子植物科学卓越创新中心实验室继续培养。科学家将对返回样品进行分子生物学、细胞学和代谢等相关分析,通过检测及分析研究,解析空间微重力对于拟南芥和水稻作用的规律和分子基础,为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力环境资源提供理论依据。

同时返回的还有4盒无容器材料实验样品。无容器材料实验柜是国内首台、国际上第二台在轨成功运行的同类实验设施,到目前为止已实现在轨稳定运行590余天,顺利完成了7盒材料样品在轨实验,成功加热样品73颗。通过长期在轨实验,空间应用系统突破并掌握了一系列关键技术,获取了大量重要的科学数据,揭示了一批空间实验新现象,并通过地面分析研究,产出了一些初步成果。后续科学家将继续加快开展新型金属合金深过冷凝固过程研究和热物性参数测量,以获得地面高性能制备工艺关键条件,指导地面新材料制备。

关键词: 空间科学