创新背景

月球土壤以一种被称为风化层的形式存在，它基本上是由月球岩石不断受到微陨石轰击而形成的松散的尘埃物质。那么月壤究竟能不能种菜？此前有科学家们称：月壤不含有任何有机营养成分，是不可以种菜的，但这里所说的“不能种”是相对我们地球土壤所含丰富的有机物和营养而言的。近期，来自美国的科学家们来“实践出真知”了，通过实验，他们得出的结论是：月球土壤能种植物，但植物生长会十分困难。

创新过程

美国佛罗里达大学的研究人员在 Communications Biology 期刊发表了题为：Plants grown in Apollo lunar regolith present stress-associated transcriptomes that inform prospects for lunar exploration 的研究论文。

这项研究对阿波罗登月任务中收集的月壤进行了研究，发现与地球火山灰中相比，拟南芥植株在月球土壤样本中的生长速度较慢，并表现出更多应激迹象。

研究团队测试了月壤是否能支持植物生命，他们用常见的植物拟南芥进行研究，使其在十二个由阿波罗11号、12号和17号月球任务收集的月壤样本中生长。

由于每次任务中收集的样本来自不同土层，阿波罗11号的样本暴露于月球表面的时间比阿波罗12号和17号样本更久。研究团队检查了这些植物之间、以及与16份地球火山灰样本中生长的拟南芥相比是否存在生长和基因表达差异（火山灰的颗粒大小和矿物组成与月球土壤类似）。

研究团队发现，拟南芥种子虽然可以在所有土壤环境中生长，但月壤中的拟南芥比在火山灰中长得更慢，需要更长时间展叶，有更多生长停滞根。虽有些月壤植株的形状和颜色与火山灰中生长的类似，但另一些生长受阻，含有发红的黑色素——这是植物应激的典型迹象。对三株较小颜色较暗淡植物进行的遗传分析表明它们有超过1000个基因（大多与应激有关）的表达水平与火山灰中植株不同。

此外，研究团队发现阿波罗11号采集样本中生长的植株，长势弱于阿波罗12号和17号样本中植株，与火山灰中植株相比表达了更多不同水平的基因。阿波罗11、12和17号收集样本中的植株分别表达了465、265和113个不同水平的基因。这些基因中71%与盐分、金属和含活性氧分子造成的应激有关。

这些发现表明，月壤虽然可用于种植，但它支持植物生长的水平不及火山灰，尤其是那些暴露于月球表面时间更长的月壤。研究团队推测，宇宙射线和太阳风破坏了月壤，而且这些月壤中含有微小的铁颗粒，或诱发植物的应激反应，损害其发育。

创新价值

这项研究探讨了植物在月球上生长的可行性。他们用常见的植物拟南芥进行研究，使其在十二个由阿波罗11号、12号和17号月球任务收集的月壤样本中生长。该研究表明月壤虽可用于种植，但它支持植物生长的水平不及火山灰，尤其是那些更暴露于月球表面的月壤。