随着人类探索太空的步伐不断加快,植物在太空中的生长研究渐渐成为科学界关注的焦点。特别是大麻这种兼具多种用途且适应能力强的作物,近年来成为了太空农业研究的新宠。2025年6月23日,由斯洛文尼亚Genoplant研究所主导的一项太空生物实验,将近150枚大麻种子搭载于SpaceX猎鹰9号火箭,通过生物孵化器MayaSat-1送入地球极地上空约500公里的轨道,经历高强度宇宙辐射的洗礼,完成绕地飞行三圈后返回地面。这是首次尝试将大麻及其它多年生物样本暴露于极端空间辐射环境,科学家们期望借此收集数据,以研究其基因组和表型在宇宙辐射影响下的变化,为未来星际农业发展铺路。大麻(Cannabis sativa L.)是一种具有极高适应力的植物,在地球上已经有数千年的种植历史。它不仅能在不同气候条件下生长,从喜马拉雅高原到热带雨林,再到干旱荒漠均能适应,而且其多样化的用途涵盖食物、蛋白质、建筑材料、纺织品、塑料甚至药物,这些特性使得它在太空农业领域拥有独特的优势。
种植于太空环境的作物必须承受强烈的宇宙辐射、微重力以及极端温度等严苛条件。虽然国际空间站长期进行植物生长研究,但轨道高度和辐射剂量有限,距离真正的深空辐射环境仍有差距。MayaSat-1任务选择了地球两极轨道,那里由于地磁场的特殊影响,带电粒子浓度远高于赤道附近轨道,可使植物样本承受100倍于国际空间站的辐射强度。科学团队旨在观察高辐射是否会引发大麻基因突变,以及这些突变对植物生长适应性、代谢产物合成等方面产生怎样的影响。此次任务的负责人博日达尔·拉迪希奇(Božidar Radišič)表示,大麻能够快速生长且抗逆性强,极具开展太空农业潜力。他们将对返回地球的种子进行为期两年的持续培养和分析,对比亲代与后代的表型和基因组差异,尤其关注大麻所含的多种大麻素(如THC和CBD)含量的变化。
他强调,这并非追求“宇宙高”的实验,而是科学探索如何利用大麻作为未来月球和火星基地的多用途作物。空间环境的辐射会引起随机基因突变,可能增强植物的适应能力,也可能产生负面效应。通过反复试验和选择,科学家们希望培育出适应低重力和高辐射环境的植物品种。还有专家指出,大麻的耐旱、对土壤养分需求低以及污染修复潜力等特性,使其在资源有限的太空环境中尤其适合种植。此外,对植物酶活性、光合作用效率及次生代谢物的研究,也有望发现大麻在太空环境下的新功能和有效成分。此前,美国科罗拉多大学等机构曾于2019年将大麻组织培养样本送入国际空间站,但相关研究结果尚未公开,因而本次太空种子返回地面后的分析尤为关键。
伴随着NASA等机构即将开展的“LEAF”月球植物生长实验,科学家们开始着眼于月球及火星等深空环境的植物栽培技术。未来,植物可能通过基因编辑和太空辐射诱变,逐步适应行星际的环境,成为人类星际移民的关键资源。从长远来看,实验还计划模拟火星土壤和低重力条件,进行人工环境下的种植,以完善理论与技术储备。与此同时,尽管大麻在地球上由于法律和社会心理原因仍带有争议,但科学家们相信,通过严谨的太空实验和基础研究,可以助推社会对该植物科学价值和多样用途的认识。未来,随着星际农业的成熟,大麻或将成为支持人类在异星球长期居住的重要植物资源之一。Genoplant公司CEO佩特拉·克瑙斯(Petra Knaus)指出,尽管当前太空和火星的极端环境无法直接种植植物,但通过封闭空间系统调节条件,结合基因改良和代际筛选,长远目标是实现可持续的太空农业生态。
公司正开发新型的长期种植循环载体,计划于2027年进行首次重返大气层试验,期待收集多年观测数据。总的来说,这项大麻种子太空实验不仅为植物科学提供了宝贵的基因和生理应答信息,也为太空资源利用和长征星球的生命支持系统建设打开了新视野。未来随着深空任务的展开,越来越多的植物将加入太空试验的队伍,共同推动人类星际农业的发展步伐。通过结合现代基因组学、空间生物学与植物遗传改良技术,科学家们希望能够培育出既能在极端太空环境中存活生长,又能满足人类多样需求的作物品种。大麻作为其中备受关注的候选者,其太空实验的成果或将极大提升未来星际生活的质量与可能性。太空中的大麻种子不仅仅是科学实验的对象,更是开启人类跨越地球边界,实现星球间农业自给自足的重要标志。
随着实验持续进展,我们或将在不远的将来亲眼见证太空农业的奇迹,并看到种植在异星球的第一束大麻绿色生命,为人类的宇宙征途增添新的生机。