要點:
“月球水稻計畫”正嘗試培育能在太空環境中生長的水稻品種，為人類在月球、火星及地球極端環境中的糧食自給開啟全新可能。
在距離地球數十萬公里的地方種植新鮮食物是人類在月球和火星上建立永久基地的最大挑戰之一，但一種適合在地球外種植的稻米種子可能即將萌芽。
“月球水稻計畫”/The Moon-Rice project正透過試驗面向未來的太空作物，率先實現這一願景。未來，該計畫預計將為太空人以及生活在地球惡劣環境中的人們提供營養豐富的食物，以維持深空任務中的生命。
微型米是太空食品的關鍵
在探索人類長期太空居住的可能性時，糧食自給自足成為關鍵挑戰之一。義大利航太局植物生物學家瑪爾塔·德爾·比安科強調，“太空生活的本質就是資源回收與永續利用，我們面對的，其實與地球上的挑戰如出一轍。”目前，由她領銜的一項名為“月球水稻計畫”的研究，正嘗試育種出能在外太空環境中穩定生長且營養豐富的水稻品種，以支撐未來在月球或火星等深空前哨的糧食需求。
這項研究聯合了義大利三所頂尖大學，包括擁有水稻基因改良專長的米蘭大學、擅長作物生理操控的羅馬大學，以及具備太空農業研究歷史的那不勒斯費德里科二世大學。團隊的首要目標是培育一種「超級矮化」水稻，體積小、產量高，適合受限空間內耕作。
然而，這並不容易。許多矮稈品種雖然外型緊湊，卻因過度壓制赤黴素（一種促進植物生長的激素）而影響種子萌發與最終收成。
目前的太空任務幾乎全依賴地面運送的預製餐點，缺乏新鮮蔬果。德爾比安科指出，“太空人能夠親手照料並收穫營養作物，不僅能補充飲食，也能帶來心理安慰。”因此，這項計畫不僅著眼於糧食補給，更關乎情緒健康與人因工程的優化。她還補充，實驗團隊正測試提升米粒蛋白質含量的可能性，以替代太空中難以大量供應的肉類來源。
這項為期四年的研究至今已進行九個月，初步成果顯示出高度潛力。研究人員透過旋轉設備模擬微重力環境，觀察水稻在類似太空狀態下的生長狀況。該裝置會從各個方向施加均勻重力，讓植物感受不到上下之分。此外，米蘭團隊發現一種僅能長至10公分的水稻突變體，而羅馬研究者則已鑑定出能最大化產量的關鍵基因，這些發現為“實現空間最小化、產出最大化”提供了技術基礎。
然而，即便技術逐步克服，任務風險依然不可忽視。“在太空中，失誤的代價不只是金錢，更可能威脅生命。”德爾比安科提醒。因此，所有操作必須極度精確，作物表現需具備高度可預測性與穩定性，否則將難以進入實際應用階段。從營養補給的穩定性到生理結構的抗逆性，每一項細節都牽動著未來太空任務的生存基礎。
除了應用於太空，研究團隊也期望其成果能反哺地球。例如在氣候惡劣或空間受限的地區，如北極圈、沙漠地帶或都市屋頂農場等，若能導入此類強健的太空作物，將為糧食安全與農業韌性開啟新方向。“只要能在太空存活，它們也就能應對地球上最艱困的環境。”德爾比安科如此形容。
這項計畫的初步成果將於7月9日在比利時安特衛普舉行的實驗生物學會年會上公開發表。研究人員期望，隨著更多實驗數據累積與國際合作展開，未來有朝一日能在月球溫室裡收割第一把真正意義上的太空稻米，為人類踏出地球的一大步提供可持續的糧食保障。
邁向太空糧食自給的第一步
目前，羅馬大學的研究團隊也取得了關鍵性進展。他們成功識別出一組與植物結搆調控密切相關的基因，這些基因的激活可以在不增加體積的情況下提升水稻的生長效率與產量。通過基因層面的精准設計，團隊希望打破“小體積等於低產出”的傳統困境，為太空農業開辟出一條新路徑。
除了結搆上的緊湊化，營養價值的提升同樣是研究重點。在資源受限的太空環境中，肉類几乎無法本地生產，因此高蛋白植物成為理想替代品。研究團隊正致力於改良稻米的營養組成，提升其蛋白質含量，以滿足長時間任務所需的營養密度。
為了確保這些作物能真正適應太空環境，團隊也模擬了微重力條件對水稻生長的影響。他們釆用旋轉裝置，使植物從各個方向受到均衡拉力，從而模擬出接近太空的“無上下”狀態。這種方法雖然無法完全還原外太空的復雜條件，但卻是地面實驗中最為可行的替代方案。
“我們觀察到，這種持續旋轉確實會改變植物的根系與莖干方向感知，對其生理行為產生影響。”德爾比安科表示，這些結果為日后真正將作物送入軌道或月球溫室提供了重要參考。雖然實際進入軌道實驗昂貴且不易，但模擬數據的積累同樣具有長遠意義。
此外，這項研究還涉及人類心理與行為的支持系統。德爾比安科指出，“種植植物不只是為了吃，它還能提供情緒上的慰藉。對長期任務來說，光靠糊狀食物無法滿足人類對自然節律與參與感的基本需求。”觀察植物生長的過程能減輕壓力、穩定情緒，在狹小封閉的空間中，這種自然連接格外珍貴。
從任務安全的角度來看，身心健康與操作穩定性息息相關。“在太空中，一個失誤可能造成災難性后果，”她警告，“而營養充足、情緒穩定的狀態，是預防失誤最直接也最有效的方式。”因此，這種“植物-人類-系統”三位一體的太空生態策略，已成為未來太空任務不可或缺的組成部分。
盡管這項名為“月球水稻”的計划起初源於太空需求，但其影響力早已超越軌道邊界。德爾比安科相信，這種高度適應性、資源效率高的作物體系，也能為地球上環境惡劣或空間有限的地區提供解決方案，無論是在北極科研站、沙漠中的溫室，還是城市高樓里的垂直農場。“如果一種作物能夠在太空中生長良好，那么它几乎可以在任何地方生長。”
從更宏觀的視角來看，“月球水稻計畫”所探索的，不只是糧食生產的極限技術，更是人類如何在極端環境中重構與自然共生的方式。在失重、隔離、資源稀缺的太空裡，每一株植物都不僅是能量的供給體，更是一種生命韌性的象徵。若能在無垠宇宙中孕育出穩定可循的生態微系統，這將不僅為深空探索打下基礎，也為地球在氣候變遷、糧食危機日益嚴峻的未來，提供一種極富啟發性的生存模型。未來的太空糧食，或許不僅餵養宇航員，也將反哺整個星球對永續生存的想象。
