这株微型水稻能养活第一个月球殖民地

现代太空探索在很大程度上依赖于从地球补给食物，但这些补给食品主要是预制餐，很少包含新鲜食材。为了抵消太空环境对人类健康可能产生的负面影响，拥有可靠富含维生素、抗氧化剂和纤维的食物来源至关重要。

月球水稻（Moon-Rice）项目旨在开发一种完美的作物，以维持长期太空任务中的生命，例如在月球或火星上建立永久基地。意大利航天局的植物学家玛尔塔·德尔·比安科（Marta Del Bianco）表示：“在太空生活核心在于资源循环利用和可持续生活。我们正试图解决与地球上面临的相同问题。”

德尔·比安科博士解释说，主要挑战之一是地球上当前种植作物的尺寸。即使是许多水稻的矮化品种，对于在太空可靠种植来说仍然太大。“我们需要的是超矮化品种，但这本身也带来了挑战，”她说。“矮化品种通常源于对一种叫做赤霉素（gibberellin）的植物激素的调控，这种激素可以降低植株高度，但这也给种子发芽带来问题。它们不是理想的作物，因为在太空中，你不仅需要体型小，还必须高产。”

月球水稻项目不仅仅是意大利航天局的单独努力，还涉及三所意大利大学的合作。“米兰大学在水稻遗传学方面有非常深厚的基础，罗马大学‘智慧大学’（Sapienza）专长于作物生理调控，那不勒斯大学‘费德里克二世大学’（Federico II）在太空作物生产方面拥有卓越的传统，”德尔·比安科博士说。“我们在九个月前启动了这项为期四年的项目，所以目前仍处于进行阶段，但我们目前获得的初步结果非常有希望。”

“米兰大学的研究人员正在分离能够长到仅10厘米高的突变水稻品种，它们非常矮小，这是一个很好的起点，”德尔·比安科博士说。“同时，罗马大学的研究人员已经确定了可以改变植株结构以最大化产量和生长效率的基因。”此外，由于肉类生产对于资源和空间有限的太空栖息地来说效率太低，德尔·比安科博士和她的团队正在研究通过增加富含蛋白质的胚与淀粉的比例来丰富水稻的蛋白质含量。

德尔·比安科博士个人关注的重点是水稻植株如何应对微重力。“我们在地球上模拟微重力的方法是持续旋转植株，使植株在重力作用下各个方向受力相等。植株的每一侧都被持续激活，它无法分辨上下方向，”德尔·比安科博士解释道。“这是在地球上我们能做的最佳方案，因为不幸的是，在真实的微重力条件下（即在太空中）进行实验既复杂又昂贵。”

新鲜食物不仅比预煮和包装的太空餐更有营养，还具有显著的心理益处。“观察和引导植物生长对人类有益，预煮或糊状的食物短期内可能没问题，但对于更长期的任务可能会成为一个问题，”德尔·比安科博士说。

太空探索是一项要求极高的工作，要求宇航员保持最佳的身体和心理状态。“如果我们能创造一个无论在身体上还是精神上都能滋养宇航员的环境，就能减轻压力并降低人们犯错的几率。在太空中，犯错的最好结果是浪费金钱，最坏的结果则是失去生命，”德尔·比安科博士说。

月球水稻项目不仅有益于太空探索者，对于在地球上的受控环境中种植植物也将有实用价值。“如果你能开发出一种适用于太空的健壮作物，那么它也能用于北极和南极地区，或沙漠地区，或只有少量室内空间可用的地方，”德尔·比安科博士表示。

这项研究将于2025年7月9^th日在比利时安特卫普举行的实验生物学会（Society for Experimental Biology）年度会议上发表。