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嫦娥姑娘太冷,湘籍科學家送去棉種

來源: 2019年01月17日 10:14

嫦娥姑娘太冷,湘籍科學家送去棉種

月背種下的棉花種子發芽,月球植物試驗總設計師謝更新接受記者專訪

1月15日,嫦娥四號生物科普試驗載荷項目團隊發布消息稱,隨嫦娥四號登陸月球背面的生物科普試驗載荷中,棉花種子成功發芽。圖/新華社

謝更新。資料圖片

電影《火星救援》中,馬特·達蒙在火星種土豆的一幕讓人印象深刻。而在現實里,經歷月球低重力高真空、高溫差、強輻射等嚴峻環境考驗后,棉花種子長出嫩芽……

為什么我們要將棉花種子帶到月球?其余5種登月的生物油菜、土豆、擬南芥、酵母和果蠅又為什么會入選?嫦娥四號生物科普試驗載荷總設計師謝更新來自湖南隆回,1月16日他接受瀟湘晨報記者專訪,為大家揭秘了其中緣由。


1月15日,在重慶市政府新聞辦舉行的新聞發布會上,重慶大學宣布:隨嫦娥四號登陸月球背面的生物科普試驗載荷內,搭載了棉花、油菜、馬鈴薯、擬南芥、酵母和果蠅6種生物,其中棉花種子成功發芽。

“現在生物在月球上生長規律等還有很多無法下確切結論,需要繼續深入研究。”1月16日,嫦娥四號生物科普試驗載荷總設計師、教育部深空探測聯合研究中心副主任、重慶大學先進技術研究院院長謝更新教授接受瀟湘晨報記者采訪時表示。但這也直接說明了月球上進行生物種植能夠實現,為以后的“月球基地或月球村”建設打下良好基礎。

棉花種子抗高溫能力較強,所以能發芽

根據公開資料,此次在月球上進行的生物科普試驗選擇了棉花、油菜、土豆、擬南芥、酵母和果蠅六種生物作為樣本,將它們的種子和蟲卵帶到月球上進行培育。傳回的圖片顯示,棉花的嫩芽長勢良好。

這一片嫩芽是如何生長出來的?

“這是在經歷月球低重力、強輻射、長光照、長黑暗、寬溫差等特殊環境里生長出來的,大部分時間溫度比較高,棉花種子的抗高溫能力比較強,所以能成功發芽。”謝更新說。

在月球上長出的第一株植物嫩芽,也意味著中國實現了人類首次月面的生物生長培育實驗。

生物篩選考慮人的需求,果蠅實為“替補”

當然,這些生物樣本的選擇,也有一定的“講究”。生物科普試驗載荷項目將展示生物在月球低重力、強輻射等條件下的生長發育狀態,對生物物種篩選有著非常嚴苛的要求。

根據公開資料,此次生物篩選,除了實現在月球表面環境下植物種子發芽或幼蟲成長的目標,更重要的是對未來進一步開展太空生物學和月面生態系統構建技術研究進行長遠考量。

糧、棉、油是人類賴以生存的最基本需求,因而棉花得以入選;馬鈴薯很有可能成為以后人類太空生存的主食;油菜作為重要的油料作物,是太空食物中不可或缺的油料保障;擬南芥、果蠅、酵母是全球科學家研究生物的模式物種,它們生長周期短,能夠在短時間內展示完整的生命過程,便于研究生物生長發育和代謝規律。

謝更新介紹,根據生物特性,綜合考慮研究價值、生物存活概率和物種的多樣性來確定種類;同時,還要考慮的是自身技術能力和資源限制。“比如,一開始選定的并不是果蠅,而是蠶,但由于后來重量等約束條件,沒有帶電池進行保溫,最后換成了果蠅。”他說。

實驗難點

登月前休眠3個月,溫控光照都是挑戰

謝更新說,棉花種子成功發芽,一方面說明了實驗取得的成功,另一方面也直接說明了月球上進行生物種植能夠實現,為以后的“月球基地或月球村”建設打下良好基礎。

事實上,這次生物生長試驗在開發過程中也遇上不少難題。“首先在惡劣力學條件下要保證生物的活性。同時,對相機等也有很大考驗,由于受到重量和數傳信號的限制,兩臺相機只能是很笨的傻瓜相機,目前只能確認棉花種子已經發芽。”謝更新介紹。

在發射之前,這些生物必須在發射塔環境下封閉靜置兩個月,加上飛行期的一個月,三個月時間內這些生物必須處于休眠狀態,抵達月球后再進入生長發育模式。

另外,溫控和導光方面也帶來了不小的技術壓力,謝更新告訴瀟湘晨報記者,“在月面300℃溫差的情況下,把生物生長環境溫度控制在正負5℃難度是比較大的,在不破壞生物結構的前提下,從月球表面導入的光照還必須滿足生長需求”。

謝更新是湖南隆回巖口鎮人,在湖南大學完成本科、碩士、博士學習,之后到美國加州大學伯克利分校做博士后研究。“在之前的學術生涯中,一直以來都是內心的科研追求在鼓舞著我。”他告訴記者。

謝更新對湖南具有深厚的感情。“游子都會產生思鄉之情嘛,我抽空還是經常回家鄉看看的。”他說。


來源:瀟湘晨報 記者 羅雅琪 實習生 諶千慧


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