在太空能种出黄瓜吗

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2011年6月6日，在哈萨克斯坦的拜科努尔发射场，准备搭乘“联盟号”载人飞船前往国际空间站的日本宇航员古川聪在新闻会上宣布，对黄瓜情有独钟的他，打算在国际空间站种黄瓜。但是，会上同时宣称，按照规定，宇航员不准吃这些黄瓜。这多少又给太空黄瓜蒙上了神秘的面纱。

实际上，自从人类掌握了空间技术开始，就有了“太空农场”的梦想。不过，就像长期在太空居住的宇航员会碰到骨质疏松、肌肉萎缩等诸多麻烦一样，植物身上也会出现各种各样的生理问题。迄今为止，还没有哪种作物能像在地球上一样正常生长发育。越来越多的研究表明，在太空舱里种植物，远非将温室设备搬到太空中那么简单。

强光?弱光?

虽说植物生长靠太阳，但是在宇宙空间中晒太阳却是一件危险的事情。且不说高能质子、阿尔法粒子这样的宇宙射线可以直接“砸坏”植物蛋白质和DNA，危及它们正常生活甚至生命，在没有大气层的阻挡的情况下，这里的大量紫外线就足够植物“喝一壶”的。

所以，在太空种植的第一步，就是制造出合适的透光防护罩，隔离那些有害的紫外线和宇宙射线。

当然，太阳能光伏电池可以将危险的太阳光转化成电能，然后再利用日光灯等照明设备来满足植物对光的需求。不过，这样做会在转化过程中损失很多能量。好在对人类而言，太阳是个取之不尽的能量来源，只要考虑增加太阳能电池板就可以了。

不过，未来远离太阳、进入深空探测时，宇航员们又会碰到弱光条件，如果仅靠电能照明种植粮食蔬菜，就需要耗费许多能源。好在不久前，科学家已经发现了可以吸收红外光的植物，这些生活在西澳大利亚的藻青菌，含有一种我们不熟悉的绿素――绿素!，这种色素可以吸收波长上限为720纳米的太阳光，这已经是红外线的范围了。

解渴的水哪里来

除了光，种植需要解决的还有光合作用的另一个要素――水。你可能不知道，植物吸收的99％水分都蒸发到了空气中，这种看似“浪费”的行为，实际上对植物有着重要作用。植物的片就像是一台台水泵，将根系吸收的水分和矿物质混合而成的营养液“抽”到枝头，而这些水泵的动力就来自蒸发水分而获得的能量。另外，通过蒸发水分还能降低片的温度，避免被阳光灼伤。正常情况下，小麦每长出1克的物质(注意，包含不能吃的部分)，就需要用掉513克的水。

当然，我们也可以只种泡在全密封水箱里的藻类植物，这样就不用考虑如何收集蒸腾出去的水分了，但前提是，进行太空旅行，你要长期忍受只嚼海苔过活的日子。

不止如此，千万不要以为有了光和水，植物就能正常生长了，没有二氧化碳，一切都是零。如何控制调节好二氧化碳的浓度，也是一项棘手的工作。

分不清的天和地

除了上面的植物生长要素，在空间更难解决的是重力问题。

“根会往土里扎，茎秆会努力向上生长”，这些我们觉得司空见惯的现象，其实都是植物感受到重力之后作出的反应。目前还不清楚，植物是怎样辨别方向的，比较公认的一种看法是，植物细胞里有一些淀粉组成的颗粒，它们会受重力的影响，沉积到细胞的下部，从而给细胞壁施加速激，这样一来，植物就能辨别出天和地了。可以说，这些淀粉粒就是植物生长的“指南针”。不过，在失重状态下，这样的沉积就变得不可能了。不仅如此，分解这些淀粉颗粒的酶会特别活跃，彻彻底底地把“指南针”砸烂了。其结果就是，植物生长分不清上下，根和都向着四面八方生长。

失重状态还会影响植物体内激素物质的分布，这不仅会影响植物的生长形态，还会影响植物的繁殖。

不想要的突变

太空育种是我们经常听到的一个名词，不过，利用宇宙辐射作为条件突变产生种子并不可靠，因为这样产生的突变没有方向性。也就是说，我们不知道变出的种子是更好了，还是更糟了。事实上，一般情况下产生的突变都是有害的。

既然宇宙射线能让种子产生突变，我们还应该注意，这些我们在太空正常种植的植物会不会也发生有害突变，降低品质和产量。

这样看来，在太空中种出一根小黄瓜，可不是一件简单的事情。究竟这次古川聪种下的黄瓜能长成什么样子，我们不妨拭目以待。