从二十世纪五十年代人类发射第一颗人造地球卫星以来，如何利用植物保障人类在地外环境中生存所需要的食物、氧气和纯净水，成为空间生命科学最为关注的问题。
从1963年起，科学家们对于在空间种植和栽培植物进行了大量的研究，国际上研制了21台空间植物培养箱或者实验模块，开展植物培养实验。
郑慧琼说：“当植物进入太空失重环境，会发生各种‘航天综合症’，产生运动慢、方向乱、开花晚、长得慢、活得长、吐水多等现象。”
因此，早期空间植物培养实验主要目标是如何在空间环境中养活植物，使其能够萌发、生长、开花和产生种子，如今这些目标已经实现。
与此同时，一些基本的空间植物生物学问题，如植物的向性生长，根的形成、萌发，种子成分，基因和蛋白质的表达变化等，也在此过程得到了较为深入的研究。
随着载人深空探测的发展深入，满足航天员长期的空间生活和工作需求，不能只单纯依靠从地球上携带粮食。要想真正解决人类长期空间探索的粮食保障问题，必须要解决在空间生产粮食这一难题。
由于地球生命不可能在严酷的太空环境条件下无保护地生存，未来的太空作物生产必须要在完全封闭的人造环境中进行，种植空间和能源供给都十分稀缺。因此，太空种植的农作物必须具备高产优质、高生产效率和低能源消耗的要求。
“我们研究在完全封闭太空条件下如何培养或栽培植物，探索作物在太空环境中高效生产所需要的条件因素和技术途径，筛选和创建适合太空生产的农作物新品种，以此建立以植物为基础的空间生物再生生命支持系统，最终实现人类长期太空探索的目标。”郑慧琼说。
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