嗷夜月面上长出第一株嫩芽,为啥选这些生物

今天，月球上又传来喜讯！嫦娥四号上搭载的生物科普试验载荷发布了最新试验照片，照片显示，试验搭载的棉花种子已经长出了嫩芽！

此次生物科普试验选择了棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母和果蝇六种生物作为样本，将它们的种子和虫卵带到月球上进行培育。这些生物有何特别之处？作为嫦娥四号上的“乘客”，他们经历了何等严格的筛选？

登月的动物界旅客

由“蚕宝宝”变成了果蝇

传说，月亮上有嫦娥、吴刚、玉兔和桂花。如今，一批真正的生命已登陆月球。最近，科普载荷“月面微型生态圈”作为一位特殊的乘客，搭乘嫦娥四号登陆月球表面，展开了一次前所未有的旅行。

这次的“奔月先锋小分队”队员，最终确定为棉花、油菜、土豆、拟南芥、酵母菌、果蝇六种生物。这些生物为何如此幸运，能够成为首批“奔月先锋小分队”队员呢？

“月面微型生态圈”总设计师谢更新曾对媒体解释，此前，他们已经进行过上千次筛选。因为载荷里资源有限，就要求里面的动植物不能占用过多空间。哪些动植物能登上月球，首要条件就是“个子小”。其次，由于月球上没有大气传递热量，昼夜温差大，在太空舱内温度控制在30℃到-60℃，载荷内温度控制在最低-10℃，因此要求动植物能耐高温、耐冻，而且能抗辐射和抗干扰。

谢更新说，土豆是大家熟悉的食物，很有可能是以后太空的主食。这次选择的土豆是特别培育的“小个子”品种。拟南芥开花周期短，从发芽到开花只需1个月，是很好的实验用模式植物，因此把承担在月球开出第一朵花的任务交给了它。

而酵母菌在有氧环境下进行有氧呼吸，氧气含量较低时又进行厌氧呼吸，能在方寸之间调节氧气的浓度。

本来，“微型生态圈”里原定的动物界旅客，是已经在神舟飞船上露面过的“蚕宝宝”，但是，最终果蝇代替了蚕宝宝登月。至于为什么会发生这个“替补队员上场”的状况呢？这一点，嗷夜哥也是不太清楚。不过有分析称，果蝇也是一个“基因组清晰”的动物，也是生物实验的“常客”，这次随着生物圈登月，估计也是为了求稳。

三公斤重的“乾坤”罐

造价达上千万元

此次随着嫦娥四号“奔月”的生物科普试验载荷“月面微型生态圈”，其实是一个奶粉罐大小的特殊罐子，高18厘米、直径16厘米，由铝合金制成，重量为3公斤，看起来像个小型热水壶。除了植物种子、虫卵、营养液、水、空气等必备要素外，这个“乾坤”罐里还放了两架照相机。

别看它个头小，造价可不便宜。据悉，它的成本造价在千万元以上，单里面相机就达60万元。包括抗高低压的电池、抗辐射抗低温的镜头在内的40多个主要零部件，都体现了现今中国最尖端的技术。

那它是怎么工作的呢？在发射到落月前的阶段，温控设备会把载荷内部控制在一个较低的温度，土壤也会保持干燥，使植物种子和虫卵处于休眠状态。

而当嫦娥四号在月球表面着陆，太阳能帆板正常打开之后，温控系统将把载荷中的“土壤”和空气调整到合适的温度，并向土壤中放水，刺激植物发芽。

在植物生长的过程中，传导进载荷内部的太阳光将会起到促进光合作用的功能，光合作用中产生的氧气可以用于供给动植物及微生物的呼吸过程。在植物生长中产生的枯枝败叶，又可以被微生物分解掉。而微生物和它的代谢产物也可以成为蛆宝宝出生后的食物来源。

在这个过程中，微生物和蛆宝宝（以及长大后的果蝇）也会不断通过呼吸作用放出二氧化碳，反过来又能为植物的光合作用提供原料。动物，植物和微生物的发育生长构成了一个微小的闭环体系。

“这次实验主要是想观察月球上的光合作用，并向人们进行科普。”谢更新介绍，通过“月面微型生态圈”观察低重力、强辐射条件下植物的种子发芽、幼苗生长和开花的全过程，或幼虫成长发育，验证月球环境下种子的呼吸作用和植物的光合作用。

月球移民还不现实

但可为建月球基地做准备

在人类航天活动中，植物上天已不是新鲜事。“我们国家的这次探索是人类首次月面生物实验，在全世界都是领先的。”谢更新教授介绍，与美国去年NASA空间站开出的“外太空第一朵花”不同，“月面微型生态圈”项目是在离地球38万公里的月球上，比离地多公里的空间站要远得多。

月球表面的气温、重量、湿度等众多环境都与地表不同，如何在38万公里的月球上顺利让植物及昆虫存活，几大难点也让研究团队头疼不已。

科普载荷主任设计师张元勋介绍，科学载荷主要的几大难点在于：温控、能源、生态系统的构建和未知的情况。月球表面温度在零下℃-零上℃间，而植物及昆虫理想生存温度为1-30℃，所以载荷设置保温层，以保证植物和昆虫的正常生长，同时通过导光管保证光照。

能源问题也是科普载荷需要解决的一大问题，由于载荷重量严格控制在3公斤，所以任何零件的重量都会精确到克，这就必须选用能量密度大的电池，而在温差大、高能粒子冲击的恶劣环境下保证电池正常运转也是一大难题。

在月球上做生物实验，很容易让人联想到“月球移民”。不过，谢更新说，大面积的月球移民其实并不现实，“这是一个遥远的梦想，几乎很难实现。”但在月球上营造一个“据点”，“不但可以，而且是必须要做的。”中国一直在进行月球基地和火星基地的预先研究，尤其是月球基地，在本世纪就有实现的可能。谢更新表示，对于建月球基地，中国已经有了一个比较长期的规划。

“月面微型生态圈”作为人类首次月面生物实验，它的成果关系着人类是否能在月球工作生活的问题，还能为未来建立月球基地做准备。

齐鲁晚报·齐鲁壹点记者王建伟整理

资料来源：重庆晨报、华西都市报、中国科学报、科技日报、科普中国等

（壹点号嗷夜）

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