本世紀(jì)的60年代,第一艘載人宇宙飛船沖破大氣層,克服了地心引力,成功地進(jìn)入太空遨游.到了70年代,各種各樣的“空間站”開(kāi)始在星際軌道上運(yùn)行.空間站實(shí)際上就是天空實(shí)驗(yàn)室,能在太空中停留相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間.所有這些成就,為植物送往太空奠定了基礎(chǔ),科學(xué)家們開(kāi)始在空間站進(jìn)而對(duì)植物培育種植.
從理論上說(shuō),在太空失重的環(huán)境下,再加上一天24小時(shí)都有充沛的陽(yáng)光,植物生長(zhǎng)的條件比地球上優(yōu)越得多.科學(xué)家們期望,空間站能結(jié)晶出紅棗一樣大小的麥粒,西瓜般大的茄子和辣椒.但最初的實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)在糟透了.那是1975年在前蘇聯(lián)“禮炮－4”宇宙飛船上,宇航員播下小麥種子后,一開(kāi)始情況良好,小麥出芽比在地球上快得多,僅僅15天,就長(zhǎng)到30厘米長(zhǎng),雖然是沒(méi)有方向目標(biāo)的散亂生長(zhǎng),但終究是一個(gè)可喜現(xiàn)象.可是在這以后,情況越來(lái)越不妙,小麥不僅沒(méi)有抽穗結(jié)實(shí),反而枝葉漸漸枯黃,顯示出塊要死亡的癥狀.
是什么原因?qū)е轮参锊荒茉谔照ＩL(zhǎng)?科學(xué)家們開(kāi)始尋找失敗的根源.我們都知道,任何物體進(jìn)入太空都會(huì)遇到這種情況,那就是失重.失重會(huì)給人和植物帶來(lái)許多意想不到的麻煩,植物在失重情況下,通常只能活幾星期.為什么植物對(duì)“重力”這么依戀呢?原來(lái),長(zhǎng)期生活在地球上的植物,形成了一種獨(dú)特的生理功能,因?yàn)橛兄亓Φ淖饔?植物體內(nèi)的生長(zhǎng)激素總是匯集在莖的彎曲部位,而這種生長(zhǎng)激素,恰恰是控制植物生長(zhǎng)的重要物質(zhì),只有當(dāng)它聚集在適當(dāng)位置時(shí),才能有效地控制植物向空間的生長(zhǎng)方向.一旦植物失重情況就不同了,生長(zhǎng)激素?zé)o法匯集到莖彎曲部,使幼莖找不到正確的生長(zhǎng)方向,只能雜亂無(wú)章地向四下伸展,這樣要不了多久,植物就會(huì)自行死亡.找互了失敗的原因,下一步是尋求解決方法,于是,科學(xué)家們又馬不停蹄地開(kāi)始了一場(chǎng)新的戰(zhàn)斗.
解決失重問(wèn)題,最直接的方法當(dāng)然是建立人工生力場(chǎng),但要在小小的空間站里用這個(gè)方法,實(shí)在很難行通.正在這令人困惑的時(shí)候,有位名叫塞姆·拉西克夫的美國(guó)生理學(xué)家,提出了一個(gè)富有創(chuàng)造性的建議.他說(shuō)：“電對(duì)整個(gè)生物界起著巨大作用,在地球的表面,每時(shí)每刻都通過(guò)植物的莖和葉,向大氣發(fā)射一定量的電子流.這對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)成分和水的供應(yīng)產(chǎn)生很大影響.另外,地球上的土壤和植物之間,存在明顯的電位差,這種電位差有利于植物從土壤中吸收營(yíng)養(yǎng).如果有失重條件下,植物與土壤之間沒(méi)有電位差,也不再向空中發(fā)射電子流,也許,這就是導(dǎo)致太空栽培植物失敗的原因.”
這個(gè)建議很符合科學(xué)邏輯性,科學(xué)家們決定采用電刺激方法,來(lái)解決失后果給植物帶來(lái)的問(wèn)題.他們?cè)O(shè)計(jì)了一種回轉(zhuǎn)器,將蔥頭栽種在回轉(zhuǎn)器上,每?jī)擅腌姼淖円淮畏较?也就是在兩秒鐘內(nèi),植物從正常狀態(tài)（綠葉朝上）到反方向（綠葉朝下）.這就相當(dāng)于在失重狀態(tài)下,植物沒(méi)有了“天”和“地”之分.回轉(zhuǎn)器上種著兩上蔥頭,一個(gè)被通上電源,受到一定的電壓,另一個(gè)則不通電源.結(jié)果,那個(gè)沒(méi)接通電源的蔥頭,到了第4天,便出現(xiàn)綠葉開(kāi)始向四處分散,雜亂無(wú)章地伸展的現(xiàn)象,又過(guò)了2天,葉子出現(xiàn)枯黃萎縮,趨向于死亡.而另一個(gè)受電刺激的蔥頭,恰恰與它的伙伴相反,就像長(zhǎng)在菜畦里一親綠油油的,挺拔而不粗壯.后來(lái),科學(xué)家又將這兩上蔥頭互相調(diào)換,不到一星期,奇跡發(fā)生了.那只快要死去的蔥頭受到電刺激后,脫去了枯萎的葉片,重新長(zhǎng)出新鮮綠葉；而原先充滿生機(jī)的蔥頭,因?yàn)槭チ穗姶碳?很快停止了生長(zhǎng),葉梢變得枯黃卷曲.
電刺激實(shí)驗(yàn)的成功,使植物真正能夠在失重環(huán)境下生長(zhǎng)了,它給完全生活的在密閉系統(tǒng)中的宇航員帶來(lái)了福音.因?yàn)?不論在空間站,還是在宇宙飛船內(nèi),只要能栽培出綠色植物,宇航員就可以吃到新鮮的蔬菜瓜果.還由于植物的光合作用會(huì)放出氧氣,將使飛船內(nèi)有取之不盡的新鮮氧氣.更重要的是,太空培育植物的成功,為長(zhǎng)距離的星際載人飛行創(chuàng)造了條件.
今天,在宇航員的餐桌上,已擺上了自己栽培的新鮮蔥頭.但科學(xué)家并沒(méi)有滿足,他們?cè)趯ふ倚碌哪繕?biāo),把眼光對(duì)準(zhǔn)了月球和更遙遠(yuǎn)的其他星球.
當(dāng)人類即將跨和21世紀(jì)的門(mén)檻時(shí),科學(xué)家向我們展示出一幅宏偉的藍(lán)圖.那時(shí)候,空間站已成為游客和科研人員的長(zhǎng)期居留站,那里有培育植物的拱頂大溫室,而且溫室始終朝陽(yáng),沒(méi)有黑夜,終年受到充沛陽(yáng)光的沐浴,里面的蔬菜瓜里郁郁蔥蔥,鮮花綠草四季長(zhǎng)青,不僅為太空居民提供新鮮食物,還可以凈化空氣和處理廢物.
21世紀(jì)的月球也不再是個(gè)荒涼世界,一座座新興的月球城將建立起來(lái),城市周圍是一個(gè)個(gè)巨大的月球農(nóng)場(chǎng).在透明的塑料房間內(nèi),除了有各種蔬菜,許多糧食作物也將在月球定居.盡管月球的引力只有地球的1／6,但不再會(huì)成為阻礙植物生長(zhǎng)的困難,那時(shí)候,適應(yīng)太空生長(zhǎng)的食糧蔬菜品種已經(jīng)培育出來(lái),引力的減少只會(huì)有利于植物的生長(zhǎng).