10月21日，央视农业账号发布三农报道，宣布我国首次实现在轨连续培育两代水稻，太空种粮由此从"能种"迈向"能一直种"。几天前的《新闻联播》报道已给出这步棋的落点：神舟二十三号航天员乘组已在轨超过4个月，在中国空间站完成了新一批水稻实验样品的采集等工作，我国首次太空培育两代水稻取得新突破。所谓"连续两代"的分量在于：第二代水稻用的不是地球带来的种子，而是在微重力里长成的稻子结出的新种子，就地再播一次——水稻第一次不必返回地球，就能在轨道上接力繁衍。央视农业光明网
从"种活一代"到"连续两代"，关键差别在哪里
很多人记得2022年的那次突破：中国空间站开展国际上首次水稻"从种子到种子"全生命周期空间培养实验，6粒水稻种子上天，收获59粒第一代太空水稻种子。但那一次，走完生命周期的种子来自地球。这次随神舟二十三号飞船上行的一批稻种同样来自地面，如今在航天员手中完成了新一批实验样品的采集、存储，并把收获的部分"太空种子"重新播了下去。用中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼的话说，本次实验的关键在于让水稻在微重力条件下连续繁殖两代，以此观察重力环境变化对跨代遗传的影响。在轨结出的新种子若不返回地面接受重力刺激、直接在微重力环境里再种一代，重力变化在水稻世代繁衍中的作用才能被清晰剥离出来。中国新闻网光明网科技日报
两组种子、四个单元：为"跨代记忆"设计的对照实验
上天的这批稻种包含两类材料：一类是从未离开过地球表面的普通种子；另一类则是2022年在空间站收获并带回地面繁育的"太空世家"后代，其"祖先"经历过太空环境。实验共设置4个单元，每个单元播下6粒互为备份的种子，4个单元分成有性繁殖和营养繁殖各两组，比较这两种模式在空间环境下的适应性差异。有性繁殖组在种子成熟后收获稻穗，将稻穗转移至新培养盒进行二代种植，考察的就是"跨代记忆"——祖先上过天的种子，是否比从未上过天的更能适应空间环境；营养繁殖组则采用再生稻模式，成熟后从根部割除地上部分、让根茬重新萌发，相当于延长同一植株的生长时间。选水稻而不是别的主粮，是因为它适应性强、生长周期短、产量较高、株型相对较矮，本次搭载的还是我国自己的粳稻品种，地面基因和分子机制研究基础扎实，一旦在太空出现变化就能快速识别。中国新闻网光明网科技日报
微重力下种稻，难在植物会"晕"、水找不到根
郑慧琼直言，空间站种水稻最大的困难还是微重力，植物和人一样会"晕"——失去了重力带来的空间感，根和茎不能整齐地向着一个方向生长，会呈现出比较凌乱的状态，植株形态本身就成了一项观察指标。水肥供给是另一道坎：微重力会使植物根系周围形成边界层，水、气无法自动分离，植物必须依赖外力才能与周围环境进行正常物质交换，因此水分养分供给技术是太空植物栽培的关键。针对这些难题，空间站在轨的栽培保障走的是成熟技术路线：上行时干瘪的栽培基质由航天员在轨注水激活，配合缓释肥供给养分；人工光源以比例合适的红蓝白三色光，把光照度和频率调到植物生长的最佳光照条件。航天员还要采集稻穗和种子，并将茎叶等样品置于-80℃环境中冻存带回，为后续分析保住材料。科技日报光明网
样品回家之后：最终答案要等天地综合分析
据央视新闻报道，进驻中国空间站两个多月以来，神舟二十三号航天员乘组的朱杨柱、张志远、黎家盈状态良好，中国空间站首次在轨连续培养两代水稻实验进展顺利。目前二代水稻仍在轨生长，此次采集的样品后续将随神舟二十三号返回舱下行，由科学家进行表型和分子层面的综合分析，解析长期空间微重力对水稻遗传稳定性的作用机制。换句话说，"能不能一直种"的结论——第二代水稻是否顺利结种、遗传性状有没有退化——要等样品返回地面分析后才能给出。央视网光明网
为什么要让水稻在天上"传宗接代"？郑慧琼算了一笔现实账：现在解决粮食问题是从地球上运送粮食，假如到火星了以后，从地球上运送粮食的成本就非常高，也不太现实。所谓地外粮食"原位"生产，就是不依赖地球补给，在太空中就地种粮、自主循环，为人类走向更远深空提供关键的生存保障。北京航空航天大学航空专家、《航空知识》主编王亚男点出要害：水稻在太空中多个生命周期中是否具有遗传的稳定性，就意味着人类能否以可持续的方式不断地在太空中种植水稻。科技日报光明网中国新闻网
即便暂不谈深空，这类研究也在反哺地面农业：太空的极端环境相当于一种全新的胁迫条件，有可能促使水稻表现出在地面难以观察到的性状，发现新的基因资源，从而用于育种，培育抗旱、耐盐碱等优良品种。相关研究还将挖掘有重大应用价值的新基因，为拓宽农作物种质资源获取途径提供新的技术手段。这也是中国空间站十年植物研究的自然延伸——此前已首次在空间完成水稻"从种子到种子"全生命周期培育，获得新的种质资源，助力空间和地面植物育种。科技日报中国新闻网
