【科普小博士】
作者：陳海波
最近飛入太空的天舟一號貨運飛船，將開展四項科學實驗和技術驗證。而此前升空的天宮二號，作為我國第一艘真正意義上的空間實驗室，開展了地球科學觀測及應用、空間科學實驗與探測、空間應用新技術試驗等十多項應用項目，是我國曆次載人航天任務中開展應用項目最多的一次，給地球帶來了許多禮物。
據中國科學院空間應用系統總指揮高銘介紹，天宮二號空間實驗室相關科學實驗和應用試驗已獲取了豐富的實驗數據和成果，在空間科學前沿探索與應用相關領域取得了重要突破。這些突破包括冷原子物理、量子物理、天體輻射源本質等空間科學前沿探索，光學遙感、微波遙感、微小衛星等空間應用技術領域以及遙感應用等方面。其中，包括兩位航天員景海鵬與陳冬親自參與的科學實驗項目。
2016年10月20日，景海鵬和陳冬密切配合，順利完成了空間材料實驗第2批樣品更換。在天宮二號與神舟十一號組合體運行期間，10月23日伴隨衛星釋放後，他們利用手持攝像機，透過舷窗清晰拍攝到位於組合體下方的伴星影像，為及時判斷伴星釋放及飛行狀態提供了最直觀的證據。11月16日，神舟十一號飛船返回前，他們進行了第3批空間材料樣品更換，順利取下高等植物返回單元。
景海鵬回憶，接到拍攝伴星釋放命令，他們第二天來不及洗漱和吃東西，便拿起手持攝像機等待拍攝，經過仔細尋找，最終發現了伴星並跟蹤拍攝。中科院微小衛星創新研究院研究員陳宏宇在地面看到了他們傳回來的伴星釋放畫面。
伴星有何用途？陳宏宇介紹，伴星前期完成了天宮二號和神舟十一號組合體飛越觀測，獲得了清晰的組合體圖像。神舟十一號飛船返回後，伴星逐漸遠離天宮二號空間實驗室，按計劃開展了微型通用星載計算機、微型數字應答機、微慣性組件等新技術試驗，為未來高功能密度集成微小衛星應用進行先期驗證。
拍攝伴星時或許有些緊張，但更換、取回空間材料和高等植物樣品時，兩位航天員有條不紊，十分順利。其中，此次空間材料科學實驗是我國迄今為止進行的最成功的一次有人蔘與的大規模空間材料科學實驗。返回地面時，兩位航天員帶回了12支空間材料實驗樣品。
中科院物理所研究員潘明祥等人對這些樣品分析後發現，它們均呈現出明顯不同於地面比對樣品的特徵，晶體尺寸較大、微觀結構均勻、缺陷少。進一步解剖分析後，他們從中發現了合金模現象，獲得了複合相均勻分佈的複合材料，還發現了鐵電薄膜外延生長中的取向生長受抑制。
空間高等植物實驗同樣取得了重要成果：成功地在空間條件下自動啟動了擬南芥和水稻生長，是我國首次完成的高等植物“從種子到種子”的空間長週期培養實驗。
這個實驗有著特別的意義。動植物和人類進入太空失重環境，會發生各種“航天綜合徵”。因此，找出重力在生命活動中的作用機制，是空間生命保障系統中生命安全的需要，也是載人航天工程需要解決的基礎問題。該實驗在國際上首次獲得了擬南芥與水稻在空間條件下生長髮育的實時圖像數據，比如空間擬南芥在長日照條件下開花較地面晚近20天，從中發現了具有重要價值的微重力條件下植物生長現象和規律。
中科院上海植生所研究員鄭慧瓊說，這為未來建立以植物為基礎的空間生命生態系統、控制植物的開花、提高系統的生產效率提供了依據。實驗還首次證明，光周期對植物開花的誘導，受到了微重力的影響。驗證了利用植物光周期反應原理調控植物營養生長與生殖生長的設計思路，為有效利用空間有效資源進行最大化的植物生產提供了重要的空間實驗證據。
高等植物返回樣品共獲得9粒種子，鄭惠瓊等人正在對其中的一些關鍵的基因功能進行分析。這些關鍵基因功能的解析，將來可以用於空間植物改造和農作物新品種的創制。
《光明日報》（ 2017年05月04日 13版）