《生命世界》
开博时间：2016-11-21 21:27:00《生命世界》杂志由中国科学院主管，中国科学院植物研究所、中国植物学会和高等教育出版社联合主办，于2004年4月创刊。《生命世界》杂志依托中国科学院和高等教育出版社的雄厚资源，集中高等院校及科研院所的专家作者队伍，以认真严谨的编辑态度确保稿件的质量及科学性，并以生动准确的语言、精心的版式设计及精美的印刷品质确保阅读的舒适与愉快，希望为关注生命、热爱自然的读者构建一个精神家园。
星辰里的美丽庄园
2009-03-16 16:02:18
浩瀚无垠的宇宙，星辰点点之间，建造一个会飞的农场，到太空中务农去！这可不是科幻电影的情节，自从人造卫星发射以来，科学家就开始了太空植物栽培的试验。
到太空务农去
如果是乘坐宇宙飞船的短期飞行，宇航员只要在船舱内携带足够的食物就可以了。但是，如果是长期的太空之旅，比如，必须在国际空间站工作几个月以上的科研人员，就必须飞船定时去补给食物了。可以想像，利用飞船运载的食物是多么昂贵！举个例子，当初的“和平号”空间站，如果有两名宇航员在上面，就得每两个月由“进步号”货运飞船运送2 300千克的物资，而飞船返回时就在大气中化成灰烬了。
2004年末，经过两天多的太空飞行后，俄罗斯“进步M-51”货运飞船带着2.5吨食品与国际空间站成功自动对接。两名宇航员终于不再为填饱肚子发愁了，因为在此之前，他们由于食物短缺而被迫节食。不得不承认，人类要想在太空中走得更远，就必须摆脱对地球的依赖，必须尽早实现太空食品的自给自足。美国国家航空航天局约翰逊航天中心的专家指出：“未来的最终解决办法就是在太空中种植庄稼，并把它们加工成食品。”
人口增长，资源衰竭，环境污染，地球日趋不堪重负，怎么办呢？科学家设想，未来人类可以乘坐太空“诺亚方舟”离开地球，到宇宙空间去找寻出路。主意听起来不错，在太空中建造“太空城”，模拟地球生态环境，造一个农场，逐步让一部分人口移居太空。有了太空农场（太空农场，学名受控生态生保系统，就是在太空中依靠绿色植物的繁殖来就地解决航天员所需要的食物、氧气和水等最基本物资的供应问题），就不愁吃喝了，并且还可以把一部分粮食运回地球，解决地球上的粮食问题，这是多么惬意的一件事情呀！
密封舱里的实验
生物圈2号已成为亚利桑那州沙漠中的一道风景线，每年来此旅游的人超过18万
不过，在地球上看似简单的事情在太空里就没有那么容易了，必须要保证氧气－二氧化碳平衡、水分和碳的循环利用等。
为了能让植物尽早在太空落地开花，美国未来航天计划中将“植物在密封太空舱内进行长期实验”列为重点研究项目。俄罗斯、日本等多个国家也投入了类似的研究。植物生长系统的研究设备，相当于一个简化了的生物再生式生命保障系统。系统内有独立的温度、湿度控制，有特殊的光照系统，有专门的营养液输送装置，还有精密的观察和记录设备，可以记录下植物生长的全过程。
当然，我们的目的不仅仅是让植物在太空舱中生长，更重要的是，我们是要让人类和植物在这种密闭的空间里共存。
一项为期2年的终极体验，突破人类生理及心理极限，8名科研人员在生物圈2号里进行了一次徘徊在生死边缘的冒险试验。生物圈2号是建于美国的一座微型人工生态循环系统，一个实验目的就是研究人类及多种生物在密封且与外界隔绝的人造系统中，是否可以经由系统内的空气、水、营养物的循环与重复使用下而能够健康、快乐地生存下来。不过，在1991至1993年的两年实验中，研究人员发现，氧气与二氧化碳的大气组成比例，无法自行达到平衡；多数动植物无法正常生长或生殖，其灭绝的速度比预期的还要快。因此“生物圈2号”实验以失败而告终。
不过，这并没有影响到人类对建立太空家园的渴望。各个国家还是纷纷建立起模拟的生物圈。
太空农场虚拟图
我们先来看看日本在月球基地生保系统的地面模拟基地的情况，该系统包括植物舱、动物/乘务员舱和土壤－水圈舱。系统建成并调试完毕后，他们分别进行了3次为时一周的有人居住试验，其中包含2名乘员、2只山羊和23种批次培养的粮食蔬菜作物。第一轮实验食物再生率仅为34%，也就是说原本要100%才能到达人和动物需求的食物出现了66%的短缺。第二轮和第三轮，经过一些技术改造，实验食物的再生率达到81%。
除了食物不能完全自给外，人和动物呼出的二氧化碳还不能够满足作物的生长需要，因此需要外界定时给予一定量的补充。同时，植物舱和动物/乘务舱之间未进行水的交换，来自外源的水提供给了动物/乘务舱。
如果模拟系统要在空间基地利用，人们必须实现系统中物质的高生产率和废物的高循环利用率，并实现系统的高安全可靠性运行。目前，他们正在为此终极目标而奋斗。
俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理所，从20世纪 60 年代就开始了长期载人航天生命保障技术的研究。目前，该所成立了受控生态生保系统国际研究中心，正在着手建立生物圈4号。该系统具有新一代的光源系统、温控系统、植物栽培舱和居住舱等设施，能担负起更多乘员的生命保障。
英国自然环境研究委员会有关受控生态生命保障系统研究的实验室
美国目前正在建立月球火星农场地面模拟基地, 建成后拟进行8人2年的密闭试验研究，食物、氧气和水均基本实现100%的生产。此后，将开始月球火星农场的建造与应用，从而为定居与开发月球或火星创造必要的条件。
宇航员的美丽家园
除了地球上的模拟试验，为了研究植物到底能不能在太空中边飞边长，早在1995年，美国和俄罗斯就在“和平号”空间站上尝试种植小麦了。4年后，他们的努力终于得到了回报，1999年，世界上第一代太空小麦在一个仅1平方米大的空间里问世，从而揭开了在太空种植粮食作物的新纪元。
俄罗斯和美国宇航员在太空实验室和航天飞机上也进行过种植洋葱、莴笋、燕麦、绿豆等植物的试验，发现这些植物在失重条件下不仅能够生长，经历正常的繁衍周期，而且其产量、质量和抗性都有所提高。与此同时，美、俄两国还在太空进行了动物的繁殖试验，结果证明，果蝇、蜘蛛、鱼类等动物都可以像在地面上一样自由生长、繁育。
太空农场虽然还没有真正实现，但已经通过人们的想像出现在电影、绘画等艺术作品中。图为一幅碟状太空农场的绘画
太空中的植物和动物不仅为太空居民提供新鲜的蔬菜、水果和丰富的肉、蛋、奶等食品，同时也是宇航员的心灵家园。
太空是神秘的，也是孤独的。在地球上，清新的空气、和煦的微风、悦耳的鸟鸣，甚至熙熙攘攘的人群，这些我们司空见惯的事物对飞行的宇航员来说，却是那么奢侈。且不说火星漫长的3年之旅，即使空间站上的一两年的光阴，长时间的失重状态、狭小的密闭舱室、舱内单调的背景噪声、有限的相处伙伴、远离家庭和亲人等因素都可能使航天员产生一系列心理问题。
植物或许就可以体现出它不可替代的作用了，不仅给宇航员提供可口的食物，也可以让宇航员享受耕作的乐趣。植物在一天天变化，穿梭于太空之间，没有比每天看着茁壮成长的植物更好的调节心情的方法了。国际空间站上俄罗斯的拉达温室虽然小，但是可以稳定地提供豌豆和莴笋等绿色植物，照料这些植物成为太空工作人员生活的一部分。科学家正在追踪宇航员在植物上所花的时间，试图找出植物对心理作用的重要程度。
与之类似，国际空间站上的各种动物，同样让他们在大饱口福的同时，也缓解了漫长太空飞行带来的孤独。
