5月24日，神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空，奔赴中国空间站。

作为载人航天工程空间应用系统总体单位，中国科学院空间应用工程与技术中心此次通过神舟二十三号上行了9项科学实验，总重量54.1公斤。水稻种子、肝细胞、纳米酶、放线菌及钙钛矿电池等珍贵样品将在中国空间站开启新的太空探索之旅。

水稻将在太空连续二代培养

随着神舟二十三号任务展开，我国将正式开启水稻“从种子到种子再到种子”的在轨实验。这一探索建立在2022年我国首次完成太空水稻“从种子到种子”全生命周期培育实验的基础之上。当时，科研团队不仅成功收获了珍贵的太空水稻种子，还揭示了微重力环境会显著改变水稻植株形态与基因表达特征，为本次继续繁育探索奠定了核心基础与种质条件。

本次任务中，中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员郑慧琼带领的科研团队对实验进行了精心设计。郑慧琼介绍：“为了探索太空微重力环境对水稻有性繁殖的影响，我们将在太空播种两类种子进行对比：一类是从来没有上过太空的水稻种子，另一类则是上次在太空结出的种子。通过太空中连续二代水稻培育，分析其在太空环境中的遗传稳定性。”

在此基础上，实验还创新性地引入了再生稻的无性繁殖模式，即利用第一代收割后留下的根系，诱导再生稻生长并结穗，旨在探索在空间封闭环境中更高效的农业产出路径。

面对空间站空间有限、微重力特殊环境等严苛条件，科研团队从种植技术与作物品种等方面进行了精心设计。

实验采用“插牌式”固定栽种装置，以便捷、精准完成播种，攻克微重力下播种难题。

同时，在品种选择上，实验选用株型紧凑、基因组清晰的早熟矮秆水稻，将生长周期压缩至3到4个月，适配跨乘组作业节奏，以实现神舟二十三号至二十四号任务无缝接续试验。

研究还将挖掘有重大应用价值的新基因，为拓展农作物新种质资源获取途径提供新的手段。

“这项实验极具挑战，科研机遇也弥足珍贵，我们团队倍加珍惜此次探索机会。”郑慧琼坦言。她期待，通过太空中连续多代水稻培育，为未来月球基地、火星移民等深空探测任务提供可持续的粮食保障奠定理论基础。

神舟二十三号任务“太空水稻”实验单元。空间应用中心供图

钙钛矿电池的“太空体检”

钙钛矿太阳能电池具有高效、轻质、高功质比及可低温溶液制备等特点，为未来空间站、深空基地等提供了潜在的能源供给方案。然而，这类电池能否经受住紫外辐射、高能粒子、高浓度原子氧腐蚀、剧烈温度交变等空间环境的考验，仍需开展深入研究。

为此，神舟二十三号任务将在中国空间站首次开展钙钛矿太阳能电池动态服役实验，重点聚焦两类器件：一是现阶段技术较为成熟的高效率、高稳定性的单结钙钛矿太阳能电池；二是具有更高理论光电转换效率、未来可实现更高比功率、更低成本的钙钛矿基叠层电池，旨在获取两种电池在真实空间极端环境下的转换效率衰减数据。

其中，单结钙钛矿太阳能电池分为“无源”和“有源”两类样品。无源暴露样品将在开路、短路、最大功率点等5种不同运行工况下开展3种钙钛矿组分以及2种器件结构的样品性能老化分析。

对于具有完整电路系统的有源样品，科研团队则通过实时回传电压、电流数据，系统性了解其在轨过程。中国科学院半导体研究所助理研究员熊壮介绍：“我们期待能准确定位材料、器件结构以及封装工艺中存在的薄弱环节，为下一代稳效协同的太空光伏器件设计提供直接依据。”

而在叠层技术方面，钙钛矿基叠层电池通过不同带隙子电池协同吸收太阳光谱，强强联手突破物理极限，把太阳光的能量充分撷取。

在北京理工大学前沿交叉科学研究院副教授朱城看来，如果把发电比作盖楼，叠层电池就像配合盖楼，要选出最匹配的两块砖。“我们的目标是筛选出‘最匹配最兼容最稳定的两种电池材料’。”他表示。

本项目共搭载80个无源、10个有源样品，将结合在轨数据、返回分析建立天地对比寿命模型，评估其空间服役稳定性。

科研人员表示，这项实验既是重要的基础研究，也是在为人类走向深空、建立可持续能源系统寻找答案。

此外，神舟二十三号还搭载了多项重要的科学实验。在空间生命科学领域，纳米酶和放线菌将被放置于舱外辐射装置中，接受太空辐射的“洗礼”，以探究太空辐射对生物大分子及微生物的深层影响。针对空间长期驻留健康防护的脂质代谢实验，将从“生物相分离”的新视角解析微重力导致脂肪肝的机制。