最近，要說最熱的除了天氣，一定就是電影《獨(dú)行月球》了！沈騰扮演的獨(dú)孤月因?yàn)橐馔猓�一個(gè)人落在了月球。不料月盾計(jì)劃失敗，獨(dú)孤月成為了“宇宙最后的人類”，開始了他在月球上孤獨(dú)的生活……

　　如果月球能“自帶”資源為人類提供生存的基礎(chǔ)，那星際旅行的曙光或許不再遙遠(yuǎn)。近日，美國佛羅里達(dá)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)，在月球土壤中種植出了擬南芥植株，證明了植物可以在月球土壤中成功發(fā)芽和生長。科學(xué)家們很興奮：這或許是未來在月球或太空任務(wù)期間，種植植物和產(chǎn)生氧氣的第一步。

　　揚(yáng)子晚報(bào)/紫牛新聞?dòng)浾?楊甜子

　　月球上真的能“種菜”！

　　月壤里種出了植物！雖然長勢不咋地……

　　據(jù)報(bào)道，美國科學(xué)家首次使用美國航空航天局 “阿波羅”登月計(jì)劃期間收集的月球土壤，成功地種植出了植物。這項(xiàng)研究5月12日發(fā)表在《通訊生物學(xué)》上。

　　此前，雖然科研人員多次實(shí)驗(yàn)了月壤種植，但還沒有植物真正長出來過。因此，這一次的新發(fā)現(xiàn)無疑是0到1的突破。美國佛羅里達(dá)大學(xué)食品和農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的羅伯特·費(fèi)爾及其同事利用“阿波羅”11號(hào)、12號(hào)及17號(hào)宇航員帶回的月球土壤，種植了擬南芥。好消息是，所有的種子都發(fā)芽了。

　　不過，在擬南芥發(fā)芽一周后，這批月球土壤的粗糙性和一些其他的特性對(duì)這種小型開花植物造成了極大的壓力，其生長速度比在人造月球土中種植的植物幼苗生長要慢，且大多數(shù)都發(fā)育不良。

　　研究發(fā)現(xiàn)，月球土壤暴露在宇宙輻射和太陽風(fēng)中的時(shí)間越長，所種植植物的情況似乎就越糟糕。例如，“阿波羅11號(hào)”帶回的樣本由于提取于月球上的靜海，暴露在各種元素中的時(shí)間比其他區(qū)域長幾十億年，是最不利于植物生長的。因此，一種解決方案是提取月球上較新形成的土壤，比如熔巖地質(zhì)中形成的新土，也可以通過改善種植環(huán)境，比如改變土壤的營養(yǎng)混合物或調(diào)整人工照明。

　　研究人員表示，希望通過一系列實(shí)驗(yàn)，能夠讓下一代宇航員在月球上種植食物。威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校太空植物生物學(xué)家西蒙·吉爾羅伊說：“通過研究了解到，可以在月球土中種植植物已經(jīng)向前邁出了一大步�！奔獱柫_伊還說，“研究的下一步或許將在月球表面進(jìn)行�！�

　　為啥先種擬南芥，而不是水稻小麥？

　　航天員無論去哪里都需要食物，而且不能一直依靠地球補(bǔ)給。什么植物最適合在月球表面種植？這些都是讀者們好奇的新聞點(diǎn)。然而，這一次美國科研人員的最新研究成果，讓不少讀者在好奇之外又多了一層疑問：科研人員為啥拿擬南芥當(dāng)試驗(yàn)品來種植？這種讀起來都不算特別順口的植物到底是啥？

　　南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院孫博教授告訴記者，擬南芥在植物世界里的“地位”，類似于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的“小白鼠”，因?yàn)樯�長周期短、基因組小的特點(diǎn)，成為了植物世界里“模式植物”的代表之一�！皵M南芥是地球上最早被完全測序的植物，全世界的科學(xué)家對(duì)于擬南芥的研究相對(duì)比較深入一些。因此，通過擬南芥的培育，可以了解其他植物生長發(fā)育的特點(diǎn)。”孫博教授告訴記者，相對(duì)于模式植物擬南芥，小麥、水稻等地球上常見的糧食作物基因組會(huì)復(fù)雜一些，了解了擬南芥在月壤種生長的各項(xiàng)指標(biāo)，可以對(duì)水稻、小麥等作物的月壤培育有借鑒作用。

　　在地球上，擬南芥適合在北溫帶地區(qū)生長，如中國的華東、西北等地區(qū)，在江蘇的野外也有發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，擬南芥對(duì)于生長的溫度、營養(yǎng)、光照都有一定的要求，得在十幾到二十幾攝氏度的生長環(huán)境中成長，太冷或者太熱都長不出，普通的“水培”方式長出來也不會(huì)很好，營養(yǎng)一定得充足。

　　對(duì)比地球上的生長條件不難看出，科學(xué)家利用月壤培育出的擬南芥，為啥“長得不咋滴”了。無水無氧氣，還特別冷的月球環(huán)境中，想要像在地球上一樣種出一棵擬南芥，科學(xué)家們要探索的內(nèi)容還有很多。目前，孫博教授的課題組正在進(jìn)行的研究內(nèi)容之一，便是植物的發(fā)育。通過對(duì)模式植物擬南芥，還有高粱等植物的研究，探尋植物在應(yīng)對(duì)不利條件時(shí)的耐逆能力。

　　如何實(shí)現(xiàn)月球生存

　　科學(xué)家也有新發(fā)現(xiàn)

　　當(dāng)然，科研工作者們對(duì)于月球表面氧氣的產(chǎn)生也在不斷探索中。

　　中科院院士、江蘇省納米技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、南京大學(xué)教授鄒志剛介紹，南京大學(xué)參與了中國空間技術(shù)研究院錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室牽頭的項(xiàng)目，叫月球表面水資源的開采和光化學(xué)轉(zhuǎn)化，也就是把水分解成氫氣和氧氣。研究對(duì)象是嫦娥五號(hào)帶回的月壤樣本。通過機(jī)器學(xué)習(xí)等方法，分析出月壤中大約有24種礦物成分，其中的鈦鐵礦、氧化鈦、羥基磷灰石，以及多種鐵基化合物等8種成分都有較好的光催化性能。

　　通過月壤中一些成分作為催化劑，在太陽光的作用下，水和二氧化碳可轉(zhuǎn)化為氧氣和甲烷等燃料。月球晚上的溫度為零下173攝氏度，二氧化碳在零下78.5攝氏度會(huì)變成干冰，所以在月球夜間可將二氧化碳從人類呼出的氣體中直接分離，再用月球表面開采的水資源分解出氫氣和氧氣，氧氣供人呼吸，二氧化碳再和氫氣放到一起，到了白天月球溫度高達(dá)127攝氏度時(shí)，可巧妙地實(shí)現(xiàn)原地二氧化碳加氫氣轉(zhuǎn)化成甲烷的過程。

　　要建月球基地和中繼站

　　目前，每次航天員“出差”，都需要從地球上攜帶大量“行李”。因此科學(xué)家衍生了“原位資源利用”的研究，即在地外天體利用“土著”資源，在火星利用火星的資源，在月球利用月球的資源，生產(chǎn)人類生活的能源、食物等等，實(shí)現(xiàn)地外生存。

　　中科院院士、江蘇省納米技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、南京大學(xué)教授鄒志剛表示，“原位資源利用”的研究能幫助人類構(gòu)建月球基地和月球中繼站，目前科學(xué)家們?nèi)〉玫难芯恳褞椭�人們距離這個(gè)夢想“更進(jìn)一步”。鄒志剛認(rèn)為，在月球基地建設(shè)的同時(shí)，地外生存的基礎(chǔ)一定會(huì)成熟起來。這或許意味著，未來可以利用月球自身資源建設(shè)月球基地，支持深空探測、研究和旅行：“建設(shè)月球基地同步就要地外生存，我們的月球基地按照國家的路線圖大概在2040年到2045年要啟動(dòng)。我們希望通過月球、月球基地的建設(shè)，將月球作為我們的中轉(zhuǎn)基地，從月球上發(fā)探測器，再去到火星，那就非常方便了�！�