火星种土豆，需要闯过几关？

来源：微博@深空探测实验室

第一关，火星土壤里含有地球人难以想象的复杂成分，尤其是高氯酸盐，在地球上主要用于强力消毒，比如一些消毒湿巾中就有。如果想利用火星土壤种植土豆，必须彻底清洗，去除高氯酸盐，这个过程非常复杂。而且，火星土壤里没有肥料，需要努力改善土壤条件。

第二关，改用水培种植，将土豆架空，通过喷雾直接提供营养，不过，预计耗水量很大。比如，像科幻电影《火星救援》那样在火星上种植约100平方米土豆田，需要60立方米（即60吨）的水。这些水并非全部用于土豆生长，部分水会被土豆释放到空间中。这是因为土豆吸收营养时，体内液体流动，而每片叶子都像一个小水泵，当水被释放到空气中时，会产生微小的动力，将根系吸收的水抽上来。这样看来，节水设备、水循环系统都不能少。

第三关，火星表面会受到宇宙射线、高能粒子和强紫外线的照射，火星种土豆不能在露天环境中，那么室内怎样提供光照条件？可以使用太阳能电池和光伏板将阳光转化为植物可以利用的光，还可以大幅提高LED灯为植物提供光的效率，通过LED灯只发出红色和蓝紫色光（不需要绿光），完全满足植物的生长需求。

第四关，必须给植物提供足量的二氧化碳，否则，光合反应的“暗反应”受阻，能量就会在细胞里面堆积起来，还会找一些比较活泼的一些分子结合，比如与氧气结合形成有害的自由基，破坏蛋白质、DNA和细胞结构，导致叶子坏掉。

第五关，在低重力环境下，怎样阻止植物向四面八方乱生长？中国科学家发现，植物细胞中存在淀粉体，受重力影响，沉积到细胞底部，与细胞壁、细胞膜接触时会传递信号，告诉细胞哪边是下方。这一发现未来可能帮助植物在低重力环境中更好地生长。（节选自科普中国微信公众号）