中国北京时间 2 月 26 日信息,1 月 13 日,美国东部时间中午 8 时上下,一艘 Space 的载客龙飞船返回地球,坠落挨近佛罗里达州海湾的北大西洋。12 钟头前,这艘龙飞船刚向国际空间站(ISS)带去三多吨的硬件配置和补充,这时候正带上大量各式各样的货品重回地球。这艘龙飞船产生的物品中,有干细胞美容,有所为太空应急导航栏所设计方案的六分仪,也有用以在地球上医治心脏疾病的组织芯片。自然,和这种货品一起的,也有 320 株佳美娜葡萄与赤霞珠葡萄,每一株都单独包囊在一小撮土壤层中,提心吊胆地存储在器皿内,每一粒葡萄都端端正正地躺在蜂巢状方格内。
把高品质的荷兰葡萄送进太空,听起来好像一场成本费颇丰的媒体公关狗血剧。终究,人们之前也没少莫名其妙地把食材带进太空,好像坦都里烤羊腰扒、黑椒鸡块,和拴在气象气球上的羊杂碎肚这些。但该试验身后的荷兰初创公司 Space Cargo Unlimited 表明,这种”太空葡萄 “并不是媒体公关营销手段。这个企业向 ISS 运输了一些葡萄,另加 12 瓶波尔多红葡萄酒。根据在 ISS 的严苛自然环境中栽种这种葡萄十个月,Space Cargo Unlimited 期待培育出能够在地球上日益槽糕的自然环境下存活的植物。并且,不仅 Space Cargo Unlimited,许多个人研究企业都觉得,在气候问题持续加重、世界人口又与日俱增的状况下,处理谷物难题的一个构思也许取决于太空。
飘浮的烤羊排以外,很多年来,食材一直是大家在 ISS 上进行的科学研究研究的关键一部分。航天员早已取得成功地在 NASA 的中小型太空花苑——蔬菜水果生产系统(Vegetable Production System)栽种了油麦菜、白菜和俄罗斯红洋白菜。说成生产系统,实际上它便是一个行李箱大小的室内空间,里面特别制作的营养成分 “枕芯”能够培育大概六株植物。乃至,航天员仍在中小型试验室里栽过新鮮的箩卜,在太空站培育过饲养牛扒这些。但是,这种试验的目地基本一致:寻找一种方法,为例如 NASA 将要在下面十年内方案实行的太空每日任务中的航天员,出示新鮮食材。
可是,Space Cargo Unlimited 这个企业的目地就很别具一格。Space Cargo Unlimited 沒有准备处理航天员的饮食搭配,反而是期待为地球上的别人出示能够更好地食材。她们的念头是,葡萄藤(日后很有可能还会继续有别的农作物)曝露于微重力及其国际空间站的高质量辐射源下以后,能够开启其植物体演变,并发展趋势出更具有适应力的特性。这种特性能够使植物更非常容易融入气候问题产生的不容乐观的陆上标准。
法国埃朗根 – 纽伦堡大学的高級科学家、SCU 的科学研究负责人麦克尔 · 勒伯特表述说,地球上的植物早已对例如溫度、化合物或旱灾等普遍不良情绪发展趋势出特殊的情绪调节。可是,植物在太空生长发育时,他们将遭遇一种全新升级的工作压力——作用力的缺少,这会促进植物找寻新的方法来融入转变。勒伯特说:“不良情绪越与众不同,演变率就越高。微重力能够开启基因重新排列、表观遗传学重新排列等。”虽然植物最后没法在太空中存活,可是在其勤奋更改以融入新领域的这一全过程中,它也许能够发展趋势出本来在地球上始终没法得到的新的融入特点。
太空对人们的危害,早已获得充足的证实。在 2015 年的知名 “双胞胎宝宝研究”中,马可 · 凯立留到地球上,而他的双胞胎兄弟斯金斯 · 凯立则在 ISS 上渡过了接近一年時间。在这段时间,研究工作人员对兄弟二人的生物学特性开展了立即的较为。研究发觉,斯金斯的遗传基因以全新升级的方法被激话,进而更改了他的人体免疫系统、人体骨骼产生及眼睛视力。就算之后他返回地球,他的基因的表达中仍大概 7% 未恢复原样。研究还发觉,植物和别的微生物也会产生相近趋异。
2013 年,一种生长发育在非州的乳白色盛开小植物拟南芥被送到 ISS。与地球上的拟南芥对比,太空的拟南芥小苗发展趋势出与病症、严寒和旱灾相关的不一样基因遗传反映。比如,他们的地下茎主要表现更新的”歪斜 “方式,地下茎是植物在吸取地底附加水份和营养物质的一种方法。研究还发觉,一些种类的藻类植物在低地球轨道上生长发育更快,造成的植物油脂大量。就在 1 月份,微重力自然环境曾协助太空站上蔬菜水果生产系统的研究工作人员在二种不一样的油麦菜中间开展植物移殖。如果在地球上那样移殖得话,植物大部分活不成。
现如今,安全性返回地球的葡萄藤将被再次种下床,浇足水,随后研究工作人员会紧密观查他们的本身基因的表达是不是有一切更改的征兆。勒伯特说,除开观查他们对不良情绪(比如土壤层的溫度和盐成分)反映的转变以外,研究工作人员还会继续对葡萄藤的嫩芽开展抽样,以观查植物新陈代谢及其新陈代谢方法的转变。比如,太空游以后的葡萄是不是也会造成同样的化合物,给大家产生要想的口味和营养成分?植物化合物决策了其色调、质量、味儿和抵御病症的工作能力。假如的确发展趋势出更具有适应力的特点,那麼研究工作人员方案用这种葡萄藤来培育更坚强不屈的葡萄种类,并售卖给全球的葡萄酒企业。
相近的研究早已愈来愈多,但是依然相对性比较有限。伴随着 NASA 愈来愈关心航天员的饮食搭配,Space Cargo Unlimited 则是少数几家期待弥补这一差别的个人研究企业之一。Space Cargo Unlimited 的创始人兼CEO尼德普 · 高默说,她们优选葡萄酒是由于葡萄酒是 “媒矿中的金丝雀”——葡萄酒对其自然环境中的细微转变十分比较敏感。溫度上升,代表着荷兰勃艮第的制酒葡萄的均值获得時间比 1988 年里的提早了 13 天。因为全球气候变暖,葡萄的酸值降低,糖度上升,从而促使酒精浓度升高。最后制成品——用高默得话而言,便是 “多组分微生物液态”,再再加上酵母菌、病菌和花青素等,使其成份对环境破坏特别是在比较敏感。因而,Space Cargo Unlimited 也将十几瓶红葡萄酒运来到国际空间站。三月份,一名葡萄种植权威专家将品味这批经历过太空之行的红葡萄酒。
但发展潜力不仅于葡萄和葡萄酒。
2020 年,总公司坐落于科罗拉多州的 Front Range Biosciences 将罂粟花和现磨咖啡组织培养技术物送进太空。她们的目地相近,便是观查零重力对植物新陈代谢方法的危害。该企业的创始人兼CEO乔纳森 · 沃特说:“研究結果能够协助种植者和生物学家鉴别植物中的新变异或有机化学表述。”做为试验的一部分,研究工作人员将大概 500 个植物细胞培养基物放进恒温箱,送到 ISS,并远程控制对其开展观查。塑造物返回地球后,该精英团队如今早已逐渐栽种这种植物,以明确微重力对植物基因的表达的危害——这或将是一个长达2年的新项目。沃特说,大家还不清楚結果会如何,可是 “根据研究植物怎样融入太空这一新领域,我们可以能够更好地了解并接着培育出各种各样能够在新领域中生长发育的粮食作物。”
2020 年 11 月,得克萨斯州的一家商业服务太空服务中心 Nanoracks 公布,其方案创立一个专业的研究工作组,全身心探寻用太空自然环境培育更坚强不屈的农业产品的概率。该企业的CEO杰弗里 · 曼伯还专业浏览了我国的一个在通讯卫星上培育小苗的研究精英团队。当这种通讯卫星小苗栽种在贫乏的荒漠之后,一部分小苗的生长发育超过了仅在地球上培育的类似小苗。曼伯写到:“结果是,太空生长发育的生物质燃料的确具备高些概率的基因变异,在其中有一些基因突变大家仍没法在地球上拷贝。”
假如这种研究能获得成功,那麼对比目前的植物基因遗传调节方式(如遗传基因改动,将一个种类的新遗传基因加上到另一个种类内;或基因编辑技术,改动目前的遗传基因),太空植物培育显而易见具备一些显著的优点。在欧州,之上二种基因遗传调节方式现阶段都遭受管控,欧盟国家销售市场从没准许过一切基因编辑技术过的农作物。虽然科技界一部分人员对于此事明确提出强烈不满,但欧盟国家现阶段仍沒有一切放开管控的征兆。勒伯特觉得,基因技术也人为因素地更改了植物基因遗传的方位。他说道:“虽然大家的用意是让植物有时间去融入,可是他们很有可能会以彻底有别于大家预估的方法来融入。”
尽管如今还没法共享葡萄试验的結果,但高默说,他与精英团队对现阶段观查的状况十分 “诧异”。他说道:“如果我们把握了藤本植物植物的这类新培育方法,那麼大家就可以将其运用到很多别的的植物上来。”他说道,番茄、香蕉苹果等一切种类的农作物都能够在低地球轨道上培育,以认证这一基础理论。他还说:“大家如今遭遇的窘境是,在人口数量持续提高,气侯持续转变的挑戰下,你怎样才可以栽种出充足的农作物来喂饱人类?”可是,太空,也许能够出示一部分解决方法。
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