關于月壤種菜這件事，其實已經不算新聞了。

不過今天我還是想就月壤種菜這個主題拓展下相關的知識，給大家在閑暇之餘，多點聊天的談資。

最開始是有新聞報道：

據美國有線電視新聞網(CNN)、今日美國等外媒報道，5月12日發表在《通訊生物學》雜志上的一項新研究顯示，佛羅裡達大學的研究人員首次在NASA阿波羅登月計劃任務期間收集的月球土壤中種出了植物。這是植物第一次在月球土壤中發芽生長，為在月球上種植提供氧氣和食物的植物奠定了基礎。

佛羅裡達大學負責研究的助理副校長、該研究的合著者之一羅布·費爾表示：“這是一個關鍵發現——植物在月球土壤中生長。這非常令人震驚，因為植物從來沒有去過月球，種子也從未适應過在那裡生活。”

拟南芥從月球土壤中發芽 CNN圖

這個新聞一出呢，還是引起了很多吃瓜網友的關注的，在這之前，人們無數次幻想在月球、火星等星球上能建立人類的外太空基地，能在荒蕪貧瘠的外星土地上種出地球的植物。

這既是人們對于生命的向往，也是對科技進步的美好願景。很多影視科幻作品也有多次出現這樣的情節。

那麼月壤種菜到底是怎麼樣的一個科學成果呢？

電影《火星救援》劇照

對于任何一個星球，如果植物可以生根駐紮，意味着植物可以固碳并形成氧氣，提供食物并形成一個微生态系統，讓人在該星球待得更久。

太空種植物，大氣可以運上去、溫度可以調節、早期也可以運水形成水循環系統，但你不能連土也運上太空吧。

所以這就衍生出了“就地取材”，用月壤模拟種植植物的這個實驗。

這次新聞裡用到的月壤是來自美國阿波羅計劃，NASA一直攢下來的老傳家寶，然後最近兩年準備再登月，于是将這些月壤拿出來讓科學家們公開招标，看能不能借科學家的手研究出什麼來，以便有新的登月實驗目标。

實驗的科學家是羅布·費爾教授，知名的太空種菜專家。他和同事向NASA申請在月壤上種菜，最後申請到了12g的月壤給到羅教授及其團隊進行種菜實驗。

羅教授首先是将月壤分成了很多份，裝在小培養皿中，并在月壤裡加入生命之源，但發現月壤并不吸水，需要攪拌才能融入。

月壤無法直接吸收水分

開個腦洞哈：尿液作為我們現成的肥料，如果要在太空中種菜的話，那我們的日常就是撒尿和泥哈哈哈~開個玩笑

這裡我們看一看月壤的組成：和地球土不同的是，月壤樣本的土有各種礦物、有被隕石撞擊後在高溫高壓下形成的玻璃細碎，它們占整個月球土的30%-50%。土壤解離出的離子濃度，會影響植物生存。

這次用于實驗的三種月壤，其中阿波羅11的月壤是最成熟的雷石，納米鐵含量最高，粒徑最小，植物種得最差。

所以呢，月壤如果要和地球上的哪種物質最像，就應該是火山灰了。

于是火山灰被羅教授用來做了月壤的對照組實驗物。植物種子的話是采取的拟南芥作為實驗植物。

地球那麼多植物，為啥要用拟南芥作為實驗植物呢？

問得好，拟南芥這個植物吧，早早地就被人們把基因組扒了個遍，其個小、好養活也是适合在營養皿中生活的好特性，在植物耗材中的地位是等同于小白鼠、果蠅的。

準備好一切後，羅教授就在實驗組和對照組的月壤和火山灰中加入營養液，并将拟南芥種子加了進去，然後放到合适的生長環境中。

兩天之後，羅教授大呼surprise，火山灰組和月壤組都發芽了，看起來還是一樣茂盛。

實驗組和對照組都發出了嫩芽

但是在六天之後，月壤中的拟南芥的發育明顯後繼無力，葉子和根部明顯營養不良

六天後的月壤組中的拟南芥漸漸枯死

到了實驗的第16天，兩組的拟南芥發育情況更是差距明顯：火山灰組的拟南芥看起來就像是月壤組的爺爺輩了，大了整整一倍還要多。

兩組的生長情況對比

而月壤組的情況卻也大不相同：三組月壤對象的大小各不一樣，有的已經近乎枯死，而有的雖然小，但是還依舊能健康成活

月壤組内的各實驗體生長情況也是大相徑庭

造成這個情況的原因呢，其實是因為三組月壤其實并不是同一份月壤分出來的，而是分别來自于阿波羅11号從月球甯靜海帶回的成熟月壤（要死掉的那一組），阿波羅12号帶回來的次成熟月壤（中間的稍微小一點的那一組）、阿波羅17号帶回來的未成熟月壤（月壤組長勢最好的那一組）。

這裡的成熟，是指月壤受了多少宇宙輻射、太陽風和微隕石的摧殘

實驗進行到這個階段，對比結果很明顯，我們應當選擇沒有受過摧殘的，也就是未成熟的月壤進行培養。

看到這裡，也許大家會有疑惑：之前我國的嫦娥五号帶回來的報告不是說月壤不含有任何有機成分，不能種菜嗎？

這正是月壤種植實驗的關鍵，羅教授團隊本來也沒打算單靠月壤就能種出來菜，所以都是在月壤中滴了營養液的，說白了就是沒有條件我們創建條件也要上！

想知道的是植物能不能在加了營養液的月壤裡生根發芽。

結果就是：菜，能活，就是活的和孫子一樣。

明明月壤和火山灰成分都差不多的，為什麼月壤裡的生長就會被限制呢？

這恰恰說明，月壤裡有限制植物生長的因素存在。

為了搞清楚是誰在月壤裡限制植物生長，羅教授對月壤裡的拟南芥進行了基因分析，發現在阿波羅11号的成熟月壤裡的拟南芥，表達出了1000多個差異基因。

解釋下，在不同惡劣條件下，會使植物展示出不同的差異基因，所以根據這些差異基因，我們就能反推這個月壤裡有哪些惡劣成分。

基因分析表達出了1328個差異基因

結果發現，月壤裡鹽、重金屬超标，從而影響植物排出活性氧。

就不是個适合種草的東西。

我在B站UP主“吟遊詩人基德”的科普視頻裡發現了這樣一個結論：論文對數百種拟南芥進行了基因測序，花費三年發現一個事情。一般我們都認為基因突變是随機的，自然界把 弱者的基因淘汰掉，就把強大的基因保留了下來。但這篇論文的發現是——他們在進化過程中，會選擇性地讓強大的基因不突變

就是說，它們會自己選擇進化的方向，并不完全靠大自然搞達爾文主義。

所以我們現如今對月壤做出的種種實驗，其實是為了日後對月壤進行有效的改造，讓他适應植物，同時，植物也能去适應月壤，從而實現植物——月壤的雙向奔赴了。

人類為了實現類似太空種菜的理想，進行了諸多此類的實驗。希望有一天我們能真的在這方面實現完全的勝利吧~

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