科學家們第一次用來自月球的土壤種出了地球植物。這是實現在月球上長期停留的重要一步。實驗結果在《自然》下的《通信生物學》刊物上發表。

美國佛羅里達大學生物技術研究跨學科中心研究團隊的這項成功意味著可能性和希望，用地球植物為人類太空探索計劃提供支持。

「植物可以在月壤中生長。這個簡單的聲明意義巨大。它為未來利用月球和可能的火星上的資源進行探索打開了大門，」該中心主任、園藝學教授安娜-麗莎·保羅（Anna-Lisa Paul ）說。

研究人員5月12日宣佈，他們在 12 個頂針大小、裝有一克月壤的小容器中種植了一種名為擬南芥的小型開花雜草的種子，兩天後發芽。

月壤是月球表面的風化層物質，顆粒尖銳，缺乏有機物質，與地球土壤有很大差異。

地球植物可以幫助人類在月球和火星上建立持久的基地，為長時間離開地球進行太空探索提供生命支持。

了不起的小草

這些小小的綠色雜草能夠在月壤中生長，是一項了不起的成就，意味著在月球上種植地球食物、清潔空氣、利用植物方式回收水，都有可能。

美國國家宇航局（NASA）局長比爾·尼爾森（Bill Nelson）說：「這項研究對美國宇航局的長期人類探索目標至關重要，因為我們需要利用月球和火星上的資源為未來在深空生活和作業的宇航員開發食物來源。」

他還說，這項研究「也是美國宇航局如何努力解鎖農業創新的一個重要例子，這些創新可以幫助我們了解植物如何克服地球上糧食短缺地區存在的困難局面。」

研究人員面臨的一個問題是，沒有太多的月球土壤可供試驗。從 1969 – 1972 年 的三年時間裏，NASA阿波羅 11 號、阿波羅 12 號和阿波羅 17 號從月球表面風化層收集了 382 公斤（842 磅）的月球岩石、核心樣本、鵝卵石、沙子和塵埃。

NASA 提供的 12 克（僅幾茶匙）月壤就是其中一部分。

研究人員在 12 個用營養液潤濕的容器中埋下三、四粒種子，然後將它們放在大約 73 華氏度（23 攝氏度）的實驗室中，置於發出粉紅色光線的 LED 燈下。

二、三天後，每顆種子都發芽了。生長前期，種在月壤中的植株與用作對比的地球火山灰中的植株外觀沒有什麼差異；月壤和地球火山灰具有相似的礦物成分和粒度。

經過大約一周的生長後，研究人員在每個容器中保留一株植物，其他全部取出。留在容器中的那一株長到20天後取其葉子評估基因活性。

大約六周後，差異開始明顯：月壤中的植株生長較慢，較小，根部發育不良，葉子較小，呈深紅黑色等，這些都不是健康生長的典型特徵。

還發現了一種顯示壓力、緊張的基因活動，類似於植物對鹽、金屬和氧化的反應。

保羅解釋說，這說明種植在月壤中的種子需要更努力地新陳代謝。

也就是說，月球表面長時間暴露於宇宙射線和太陽風的風化層月壤並不太適合植物生長。

為什麼用擬南芥？

擬南芥，又稱阿拉伯芥、阿拉伯草，是一種生命週期相對較短的冬季一年生被子植物，原生於歐亞大陸及非洲，常見於野外和路邊，屬於多細胞真河生物但基因組相對較小。植物學家和生物學家20世紀初開始研究擬南芥，1945年前後首次對其突變體進行了系統描述。

2000年，擬南芥成為第一個基因組被完整測序的植物。因為植株小，生存週期短，適合在實驗室的有限空間內培養，單株植物能收獲數千粒種子，自花傳粉機制有利於遺傳實驗，使這種雜草成為植物生物學和遺傳學研究人員的青睞選擇。

它現在是植物生物和遺傳學研究領域的主要模式生物（model organism），在實驗室的角色好比小白鼠和果蠅，廣泛用於植物科學，包括遺傳學，進化，種群遺傳學和植物發育研究，通過根瘤農桿菌把DNA轉化進擬南芥基因組已是常規操作。

擬南薺曾被用於太空軌道試驗。

大計劃中的一個環節

MASA 阿提米絲計劃的目標是宇航員再次登上月球，時間定在 2025 年，比原計劃推遲了一年。

如果一切按計劃順利推進，屆時阿提米斯 3 號將把宇航員送上月球，其中包括一名女宇航員和一名少數族裔宇航員。那將是繼1972 年的阿波羅 17 號登月後的首次載人登月計劃。

但終極目標是火星。阿提米斯計劃中的「門戶」（Gateway）項目就是為人類深入外太空探索提供一個中間站。

中佛羅里達大學漢娜·薩金博士（Dr Hannah Sargeant）說，用機器人登月是第一步，「下一步將是建月球空間站、月球基地，最後是載人登陸火星」。

她說，不少月球任務會致力於調查月球的環境，了解如何保護航天人員和航天器免受月球粉塵和強烈太陽風等危險的威脅，也提供測試一些用來製造水等資源的原型工具和實驗的機會。

「我們希望在進行載人任務，讓航天員依賴它們製造的資源前，先確保這些機械的運作正常」，她說，「最終，這些資源可能可以用作生產前往火星的燃料」。

「月球也是一個試驗場，測試一些最終希望能夠用在紅色星球上的技術。月球與我們的距離較近，路程只要三天，而非火星，至少要花六個月才能到達。」

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