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Take Home Message
•各國在太空站試驗種植各類作物，期望建立太空農場為太空人提供食物。臺灣也參與計畫送種子上太空，研究太空環境對作物的影響。
•太空環境可能誘導植物突變，影響種子的遺傳物質，從而使植物的生長發育和代謝活動產生變化。
•臺灣參與的種子實驗發現，臺灣藜受太空影響呈現多樣的形態，可從中找出選育出適應太空和抗逆境的新品種。

 
自古以來，人類對未知的宇宙往往心懷嚮往，從撰寫一本科幻小說到打造一部動人心弦的電影，皆是人們將幻想中的宇宙具象化的方法。2015年上映的電影《絕地救援》（The Martian）中，太空人兼植物學家的主角瓦特尼（Watney）不幸地在一次任務中被獨留在火星上，此時物資儲存量成為生存的一大挑戰。幸運的是，瓦特尼在太空艙內尋獲一箱馬鈴薯，並利用自身對植物的專業知識以火星土壤栽培，再自製水與肥料，最終成功培育出馬鈴薯幼苗，為自己帶來返回地球的曙光。
 
電影情節如今未必只是想像，近年國際馬鈴薯中心（International Potato Center）發布，研究員打造一枚立方衛星（CubeSat）模擬火星上高濃度二氧化碳、低壓且太陽輻射相同的封閉環境，並在裡面種植馬鈴薯。他們指出，若馬鈴薯能適應此環境，那麼在火星上種植馬鈴薯的可能性便大幅提升。太空人在執行太空任務期間的飲食主要依賴冷凍乾燥或罐裝的太空食品，透過地球定期補送所需的飲食，令他們得以長期在國際太空站（International Space Station, ISS）上生活。隨著地球環境資源、物資運輸、科技演進，現今已有多國嘗試在太空環境中種植植物，期望未來可供應太空人飲食所需，也可能提供未來地球資源匱乏之時所用。

展望太空農場新願景

太空生物學（astrobiology）主要研究宇宙生命起源、演化、分布與發展，不限於地球外的生物，也包含地球生物在太空的變化，而「太空農場」即是在太空生物學研究的基礎上建立，目前正在逐步試驗中（延伸閱讀1）。
 
2014～2016年，美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration, NASA）在國際太空站上打造了植物栽培的蔬菜生產系統（vegetable production system, Veggie），此系統可均勻地為植株分配水、養分與空氣。光線則透過發光二極體（light-emitting diode, LED）產生適合植物生長的光譜，迄今已成功地在太空站中種植出白菜、紅葉萵苣、高麗菜、百日菊花等。研究員進一步在Veggie的基礎上建立封閉的先進植物培養系統（advanced plant habitat, APH），不僅可自動化控制灌溉水回收分配、空氣成分與溫溼度，同時擁有更多種顏色的LED，包含紅、綠、藍燈，以及白光、遠紅光等，並陸續成功種植埃斯帕諾拉辣椒（Española pepper）、矮化小麥、蘿蔔等植物。

 
其他國家也有相關的成功案例。日本宇宙航空研究開發機構（Japan Aerospace Exploration Agency, JAXA），為了使太空人可以於執行任務期間攝取足夠的維生素並刺激味蕾，於是在國際太空站上嘗試種植甜羅勒（Ocimum basilicum）、聖羅勒（Ocimum tenuiflorum，又稱打拋葉）等香草植物，並將種植過程以影像完整記錄以供研究。2022年，中國的太空人更嘗試在「天宮」太空站上，從種子開始栽培亞洲主食水稻，成功地在太空站歷經萌芽、生長、抽穗到結穗，是國際上首次在太空環境下完成水稻生命週期的案例。……【更多內容請閱讀科學月刊第652期】