神舟二十三号载人发射任务瞄准5月24日23时08分发射。中国科学院空间应用工程与技术中心介绍，此次神舟二十三号飞船计划上行空间应用系统样品及装置总重量54.1千克，共包括9项科学实验。其中，水稻将实现全球首次在轨连续两代水稻培养；一批生物实验样品将开展为期5个月的在轨暴露实验，直面严酷的太空环境。

水稻将在太空“二次播种”

目前，中国空间站的“太空菜园”郁郁葱葱，航天员能吃到自己在太空亲手种出的生菜，并成功培育了樱桃番茄、甘薯等太空作物。空间站中的一抹绿色，代表着人类走向深空、实现长期驻留的梦想。

不过，在太空“务农”，既要有菜，也要有饭。此前，神舟十四号乘组完成了国际首次空间微重力环境下水稻“从种子到种子”全生命周期培养实验。在轨收获了有活力的水稻种子，返回地面后依然能正常繁育，在第三代时就重返大田。目前，围绕这批种子的科研工作还在继续。

未来人类在太空环境中生活和工作的时间将越来越长，如何让农作物在太空实现高效、高质、高产的原位生产，是亟待解决的关键科学问题。但植物在进入太空环境后，可能出现“航天综合征”，在形态学、产量、分子水平等方面都可能产生变化。“比如生长减少、延迟开花和灌浆、基因表达改变等现象，能否通过调整作物的适应性机制加以解决，能否抑制植物长期空间培养导致的种质退化，这些都是相关领域未来10至20年的研究前沿重点问题。”中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼表示。

此次神舟二十三号飞船将再次带水稻种子飞天，“空间水稻多代遗传稳定性与环境适应性调控的分子机理研究”要把地面上的水稻种子带到太空种植繁育，并计划在轨完成连续两代的水稻培养，这在全球尚属首次。此次研究旨在解析长期空间微重力对水稻遗传稳定性作用。研究还将挖掘有重大应用价值的新基因，为扩大农作物新的种质资源获取途径提供新的手段。

捕捉植物“跨代逆境记忆”

空间辐射和微重力对植物生长来说，是一种极端环境，在这种环境下，植物会改变对空间环境的耐受性和适应性，还可能通过种子遗传给下一代。这种现象被称为“跨代逆境记忆”。后续，在太空种出的水稻子代还将被带回地面，由科研人员对比研究它们的空间环境适应规律。

DNA（脱氧核糖核酸）甲基化，就是一种典型的“跨代逆境记忆”。除了水稻，放线菌、拟南芥等实验样品，将迎来更恶劣的太空环境考验。它们将被安装至空间站舱外辐射生物学暴露实验装置，开展为期5个月的在轨暴露实验。

其中，在自然环境、动植物和人体内均发挥着重要功能的放线菌，是研究空间环境下微生物功能和遗传变化、追踪生命在太空中适应性进化的理想材料。此次，总计23组放线菌和人工合成菌群，将与模拟月壤一同升空。“我们期待获得能够耐受舱外空间辐射的放线菌，并获取它们与模拟月壤之间相互作用的特征。”中国科学院微生物研究所助理研究员刘明皓表示，揭示放线菌的空间适应规律和机制，对未来太空基地生态系统的构建和空间生命科学的发展至关重要。

由我国科学家原创发现的纳米材料生物催化新特性——纳米酶，为生命起源领域提供了全新的方向。此次，纳米酶也将到太空环境下接受试炼。科研团队将研究8种氧化还原活性、3种核糖核酸聚合酶活性和10种辐射保护功能纳米酶，暴露在太空辐射环境后，发生的结构和催化活性变化，并探索纳米酶能否成为氨基酸、核碱基、多肽和地衣芽孢杆菌孢子的“太空保镖”，为它们提供辐射保护。

探索太空能源新材料

作为第三代太阳能电池，钙钛矿太阳能电池被视为未来光伏技术发展的重要方向，也有望成为未来空间站、深空基地等设施的能源供给方案。它依靠钙钛矿结构材料进行光电转换，具备高效、轻质、超高功质比、可通过低温溶液制备等优势，但同时它也存在短板——在阳光下容易“衰老”，难以长期使用。

复杂的太空环境，对钙钛矿电池的考验更为严峻。在紫外辐射和粒子辐射、高浓度的原子氧侵蚀、剧烈的高低温循环等条件下，它还能否稳定工作？围绕这一问题，神舟二十三号飞船为空间站带去了空间高效率、高稳定性的单结钙钛矿，和更高效率、更低成本、更长寿命的钙钛矿基叠层。这两类太阳能电池材料和器件将开展空间舱外暴露实验。

其中，单结钙钛矿太阳能电池分为“无源”和“有源”两类样品。无源暴露样品将在开路、短路、最大功率点等5种不同运行工况下，开展3种钙钛矿组分以及2种器件结构的样品性能老化分析；而对于具有完整电路系统的有源样品，科研团队则通过实时回传电压、电流数据，系统性了解其在轨过程。

科研团队将利用实验获取的空间极端环境下钙钛矿电池转换效率衰减数据，研究相关器件的性能演化与失效机制，为未来低轨卫星、深空探测、月球基地能源系统配置提供关键技术储备。

来源：北京日报客户端