近年來,世界航天大國的航天業發展趨勢是競相向民用發射傾斜,國際社會在空間領域進行著更廣泛的合作。過去,美國與前蘇聯兩家的航天器互為保密封鎖,而今天,美國和俄國卻成為“夥伴”。對於遠征火星,美俄等國科學家已考慮采取聯合行動。並一再聲稱,空間活動將向民用部門傾斜,將轉向注重開發周期短,成本低,風險小,有效益的項目。如製造衛星以及利用航天飛機為用戶搭載動植物等。
當前,美國正大力開展太空植物研究。在佛羅裏達州成立了肯尼迪太空研究中心後,又在北卡羅來納州大學新近建立了引力生物學中心。科學家將開始研究適於太空旅行的植物。在遠距離的太空旅行中,不僅人要適應無引力狀態,而且為人提供食物和氧氣的植物也是如此。他們選題研究的重點是鈣如何影響植物對引力作出反應的能力。在植物對環境反應過程中,鈣似乎是最重要的化學元素。研究人員將通過用基因技術讓植物控製的能力發生變化,以最終開發出更加適於太空旅行的植物。肯尼迪太空研究中心的一項試驗,是讓一名化學家與3萬株小麥共同生活15天。試驗結果表明,這些小麥為人提供了維持生命所需的氧氣。
目前,美、日、西歐在製定的21世紀太空計劃中,將植物在密封太空艙內的生長和功能列為研究重點,並著手籌建太空農場。美國耗巨資進行太空植物的試驗研究,其目的在於提示和充分證明宇宙飛船最終要成為“會飛的農場”。
國內外科學家充分利用空間的自然輻射,特別是高能粒子和微重力對植物細胞功能的協同作用,誘導細胞生理生化變化和遺傳變異,從而培育出植物新品種。實驗證明,太空飛行可使許多植物細胞的染色體畸變率提高,通過空間誘變處理,能夠選育出優良的新品種。
太空育種始於1984年,美國航空航天局教育處、太陽輻射研究中心和Park種子公司三方合作,將大量蕃茄種子運入太空長期飛行器中,1990年由“哥倫比亞號”航天飛機取回。結果表明,這些種子發芽快、幼苗生長正常、後期發育良好、果實豐碩。據悉中國科學院上海植物生理研究所,1995年收割的第4代“太空小麥”和其他良種一樣,金黃色的麥穗上結滿了飽滿的籽粒。與第3代“太空小麥”相比,它的長勢更旺,麥穗更長,結穗更多,麥粒碩大壯實,並有較強的抗赤黴病能力。經測算,畝產可達352千克,比未經太空飛行的多28千克,蛋白質含量高出9%。浙江農科院的專家,曆時3年,選育成的“航育1號”水稻新品係,單株理論產量從22.4克增加到32.8克,畝產由原來的400千克上升到600千克左右,增產幅度為40%以上,而且抗倒伏,早熟高產,穗大粒多,精米率高,適口性好。新品種生長期縮短約15天,株高降低約14厘米,並有抗稻瘟病和白葉枯病等優越性。