如果我们想离开地球，到其他的天体生存，那么食物来源就必须得到满足。显然一直从母星——地球上运送物资，并不经济也不方便。
但随着探月任务的深入，常驻月球表面的未来已经离现实不远了。正如美国国家航空航天局和我们中国的航天部门，早已开始组建各自的月球探索联盟。
其中美国国家航空航天局的月球探索联盟——阿尔忒弥斯协议。现在已经迎来近40个国家的加入。而中国也正与俄罗斯合作，并吸收了越来越多伙伴。
因此在不久之后，随着月球科研基地的建造完成，在月球种菜也就顺理成章的成了亟待解决的技术问题。不过好在我们对这一问题，已研究的够久了！
例如当嫦娥四号，在2019年1月登陆月球背面之时，其实还携带了由重庆大学开发的称为生物实验载荷（BEP）的微生态系统。
并在月球背面进行了首次人类生物实验，以评估月球表面的低重力、强辐射和光对生物的影响。
上图：微生态系统
数据显示，有效载荷重2.608千克，高198毫米，直径173毫米，总内部空间为0.82升，包含0.42升的生物活性空间，且能保持恒定的气压。
上：生态圈示意图
同时其中放有棉花种子、马铃薯种子、拟南芥种子、油菜种子、苍蝇卵、酵母和18ml水。组成了一个含有生产者、消费者和分解者的微型生态圈。
并能通过光导管，使来自月球表面的阳光可以进入有效载荷的内部，使植物能够进行光合作用。
最终在浇水22小时后，相机捕捉到棉花种子发芽了。但月球上棉花的形态发生了变化，其茎变得弯曲，在靠近基质的地方形成一个长部分和一个短的直立部分，同时在靠近基质的地方形成脂肪流动节。最后叶子也卷曲了，没有展开。
显然成长不仅仅是发芽。考虑到以上问题，如果在月球上生长的作物比地球上的产量低或者更脆弱，这将会带来很多麻烦。
同时值得注意的是，嫦娥四号并没有试图在月球土壤中培育种子。并且测试也只是为了确定月球的低重力和高辐射是否会给植物带来问题。
而在这两个变量中，重力明显是这个问题最重要的部分。毕竟即便未被大气过滤的太阳辐射最终损害了植物，我们也总能找到办法，清除掉这部分辐射。但改变叶子和茎受到的向下的力，始终都是一个更大的挑战。
然而，幸运的是，重力似乎是没有必要的因素。甚至研究显示，低重力还可能有助于抵消地球之外，作物面临的一些其他困难。
该结论源于重庆大学的一个团队于2023年6月发布的比较月球表面和地球上植物的第一批成果。
当嫦娥四号在月球上工作时，研究人员将相对应的种子放在一个地面设施中，用相同的土壤保持相同的温度、湿度和气压进行培育。
最终发现在地面同步实验中，浇水53个小时后才发芽。这意味着月球表面的棉花幼苗，比地面上同时进行的实验表现出了更快的发芽率。
上图：地面同步实验
之后随着月球夜晚的来临，嫦娥四号内部的有效载荷开始休眠，其内部保持黑暗，温度低至52℃。同时地球表面的同步实验也进行了冷却。大约18天没有回暖。
然而令人惊讶的是，当月球夜晚过后，光线返回之时，月球幼苗仍然是绿色直立的。但地球上的同类却死了，叶子完全变黑。
现勇敢的月亮幼苗活了下来，尽管它的生长停滞了，但研究人员认为是由于隔间耗尽了氧气。
总而言之，这项实验证明，即使在强辐射、低重力和长时间强光下，植物也可以在月球表面生长。同时这也是人类首次在月球上进行生物实验，并利用来自太空的阳光为光合作用提供动力。