今年开学第一课把课堂搬到了中国人自己的空间站，通过“天地连线”的方式，请天和核心舱中的三位航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波为同学们带来一堂别开生面的“太空授课”。伴随汤洪波从老家一路飞上太空的“爱旅行的小红薯”，在他的悉心照料下已经发芽。他还邀约同学们一起种红薯，跟太空红薯比比哪个长得快。
种子在太空发芽其实并不容易，在地球上，由于习以为常，人们很少考虑重力对植物生长的作用。然而，重力不仅能决定植物正常的形态，还能对植物细胞内部的生理过程起到重要的影响。因此当植物进入外太空，微重力因素会对植物的形态和生理产生重要影响。
在地球上，植物的根是向土壤深处扎的，而则与之相反，是向上生长的。这在植物学上被称为“向地性”或“向重力性”。这一现象，就是植物对重力的响应。植物可以通过一些特殊的结构和机制，来感知重力的方向，例如在植物根尖细胞中，细胞质内的一些淀粉颗粒可以受重力影响而聚集在细胞质底部，压迫这一位置的内质网、细胞骨架等组分，使得细胞感受到这个“方向”是重力的方向。
此时植物细胞会调整细胞膜上一些运输蛋白的位置，改变生长素（一种控制细胞伸长的激素）的分布，从而导致根的向地性生长。而在中，重力同样能够影响生长素运输蛋白的分布，从而造成茎的负向地性生长。
而在空间微重力条件下，根失去了重力性生长，表现为自由生长状态，呈现螺旋状攀附生长，并保有寻找土壤的能力。也就是说，在微重力条件下，植物扎根困难，一直在迂回寻找土壤。茎杆生长扭曲，叶片排列混乱等。但由于茎叶除了受重力影响，还有向光性，因此在脱离了重力作用后，茎叶生长方向会表现出更强烈的向光生长规律。
这些宏观形态上的变化，也反映了植物细胞内部微观结构由于重力因素的失去而发生变化。最为典型是植物细胞内微管、微丝构成的细胞骨架系统，在微重力环境下会发生结构的紊乱。在“天宫二号”进行的生菜栽培试验中，我们也观察到植株整体颜色呈现均匀分布，而非正常的从叶柄到叶边缘再到叶片中心有明显的颜色过渡。
微重力因素除了直接作用于植物，还可能通过影响水分和养分在人工土壤中的分布情况而间接作用于植物生长。在天宫二号进行的生菜栽培试验中，通过监测土壤中的含水率和电导率，发现水分和养分在土壤中的分布情况存在明显的天地差异，而植物所表现出的营养状况和长势也有所不同。
未来，随着人类对微重力了解，将有利于人类探索地外空间时的食物准备提供很好的数据参考。在长期太空飞行中能有高能量、低质量的食物补给能力，将使长期飞行任务期间乘组的健康得以维持，同时减少了长期飞行对携带所需资源的数量。
最后我想品尝一下，天价红薯，哈哈！