在太空中綻放的花朵
嫦娥四號搭載的微型生物圈載荷手繪圖
搭載探空火箭進入太空的兩只小狗“小豹”和“珊珊”（來自網絡）
對我們生活的這顆星球，大自然無疑是格外眷顧的，慷慨地賜予了適宜的陽光、水、空氣和溫度等，孕育出原始生命。經過漫長的進化歷程，形成了復雜多樣、五彩斑斕生物圈，其中就包括屬于靈長類的我們人類。
人類不僅在努力增加對地球家園的認識，而且推進航天科技發展，進入浩渺的太空，探索宇宙的奧秘。在此過程中，一些植物、動物和微生物也被發射升空，進入地外空間，以幫助我們更好地認識和利用地外空間環境，也為我們將來長時間在那里駐留生活奠定了基礎。
此時此刻，在距離地球家園約40萬公里的月球背面艾肯特盆地的撞擊坑內，嫦娥四號著陸器靜立于漆黑、荒蕪、寂寥的月夜。然而，其搭載的微型生態圈中，生命正在悄然孕育萌發，它們將度過漫漫長夜，迎來月面壯麗的日出，在那特殊的晝夜交替中成長，演繹一段驚心動魄的月面傳奇故事。
①“嫦娥”帶來月球第一抹綠色
直徑約173毫米、高約200毫米的近似圓柱形載荷是嫦娥四號探測器在月球背面使命的最大看點之一，在那個狹小局促的空間里，聚集了來自地球的棉花、油菜、土豆、擬南芥、酵母和果蠅6種生物樣本，它們最初均以種子、卵等生命形態被裝載其間，構成一個含有生產者、消費者和分解者的微型生態系統。
月面嚴酷的環境是生命的禁區，白天在陽光垂直照射的地方，溫度能高約130攝氏度，夜晚，溫度極速下降，最低可超過零下180攝氏度。為了給載荷內生物營造一個適宜生存的環境，科學家給載荷罐體裝置了“空調系統”、光導管和水倉室。
在人類智慧的精心設計之下，地球上的生命開始在一片荒涼孤寂的月面發育成長。2019年1月3日即嫦娥四號完美著陸月球背面當天，這個微型生物圈系統就開始運作，通過鵲橋中繼衛星，地面控制中心發出放水指令，月面的生命旅程開始了。12天后，記錄生物樣本生長發育的狀態的相機就捕捉到可喜的變化：棉花種子已經長出嫩芽，成為人類在那個天地間培育出的第一抹“綠色”。雖然從相機拍攝回傳地面的圖片來看，嫩芽是那樣弱小，甚至顯出幾分楚楚可憐的模樣，但是它是地球生命“遠征”約40萬公里，克服低重力、強輻射、高溫差等月面極端條件，第一次萌發。這是人類智慧護航下的生命奇跡，綠意盎然、光彩照人。
棉花種子剛剛萌出嫩芽不久，太陽就沒入月球的地平線，漫長的月夜開始降臨。嫩芽和微型生物圈的其它同伴正在經受月夜超低溫的嚴酷考驗。而當太陽再次升起時，無論它們能否“醒來”，組成自循環生物系統，中國都已經以荒蕪蒼涼中的那抹綠色創造了月球探測的歷史，將為人類今后建立月球基地提供研究基礎和寶貴的經驗。
②探空火箭搭載中華犬進入太空
嫦娥四號月球種土豆、育棉花等空間生物實驗展現出中國作為航天大國雄厚實力的展現之一。其實在航天科技實力發展的不同階段，中國一直因地制宜地開展相關實驗活動，致力于增強對宇宙空間環境的認識和更好開發利用。
1964年7月19日，安徽省廣德縣誓節渡一個十分偏僻的山坳里，中國第一枚生物探空火箭從這里發射升空，其任務是把實驗生物送到高空，研究它們在火箭密封艙內對飛行的適應性和對飛行綜合因素作用的承受能力，研究超重失重、高空彈射、宇宙輻射等因素對生物機體主要生理機能的影響等，從而為空間生物學研究和載人航天的生活艙及生命保障體系提供更為可靠、有效的設計依據。當日，隨火箭升空的是4只大白鼠、4只小白鼠和12支裝有果蠅等的生物試管。短短幾十分鐘時間里，它們作為中國第一批乘上火箭的“小乘客”在高空遨游。此次實驗獲得豐碩成果，當科研人員從密封艙中取出白鼠時，發現它們不僅生命體征穩定，而且還活蹦亂跳。
在此之后，中國繼續以探空火箭為工具開展空間生物實驗。1966年7月15日，一只名為“小豹”的小狗被送入距離地面約80公里的空間，之后安全返回。10多天后，小狗“珊珊”搭乘生物探空火箭飛天，同樣平安歸來。雖然探空生物火箭飛行高度有限，沒有進入更為廣闊的宇宙空間，但是在世界航天科技發展早期階段，中國就已經在空間生物實驗領域進行了自主探索并獲得了一批研究數據，在世界航天史寫了濃墨重彩的一筆。
③返回式衛星孕育農業優良品種
1970年4月24日，中國首顆人造衛星東方紅一號成功發射，為中國開展空間生物實驗提供了新的平臺。1987年8月，中國科學家利用返回式衛星第一次搭載農作物種子升入太空，開始進行太空育種實驗。利用該技術，中國將辣椒、茄子、南瓜、水稻、小麥、玉米、綠豆等多類農作物種子發射到宇宙空間，通過宇宙射線的照射，獲得增加其高產、穩產等優良性狀的變異。
在返回式衛星中進行空間生物實驗的佼佼者是實踐八號，實際上，它是中國首顆專門用于航天育種研究的返回式科學技術試驗衛星。2006年9月9日，實踐八號從酒泉衛星發射中心發射升空。它裝載了糧、棉、油、蔬菜、林果、花卉等9大類、2000余份、約215公斤農作物種子和菌種，創中國開展航天育種研究以來搭載規模紀錄。經過半個月太空飛行后，該衛星被成功回收。值得一提的是，實踐八號返回式衛星留軌艙完成了無人參與條件下通過實時獲取在軌圖像研究高等植物的空間生長發育，在國內首次實時觀察和記錄了青菜在空間環境下長達21天的萌發、生長、抽苔、開花、授粉全過程。
利用返回式衛星技術開展航天育種，旨在讓種子在太空飛行時接收空間環境的誘變作用，產生變異，之后再對有益的變異加以選擇利用，從而選育新種質和新材料，培育出高產、優質、多抗的新作物品種。雖然相對于分子層面的育種方式，航天育種具有隨機性和不確定性，但是憑借這種方式，中國仍然培育了一批優良品種并在各地大面積推廣，成為以航天科技助力現代農業的一種重要方式。
2016年，實踐十號任務成功實施，作為中國首顆微重力衛星，它是地道的太空超級實驗室，開展了包括空間生命科學實驗在內的6大類、19項實驗項目，取得了喜人成果。其中包括，在國際上首次在太空微重力條件下觀測到小鼠早期胚胎在體外從雙細胞發育到囊胚階段的全過程；首次發現小鼠造血干細胞在太空微重力環境下的增殖分化情況與地面實驗有顯著的不同；收獲第一株在太空中綻放的擬南芥花朵。
④飛船、空間實驗室探索太空健康之道
在太空失重狀態下，航天員景海鵬戴著藍色橡皮手套，輕輕地在空中觸摸蠶寶寶，白色如玉的蠶寶寶漂浮在空中，慢慢扭動著胖胖的身子。這是2016年10月20日神舟十一號飛船上的一幕。通過電視轉播，這一鏡頭生動地呈現在人們面前，讓人忍俊不禁，“中國航天員太空遛蠶”也由此成為世界航天史上經典的橋段為人們所津津樂道。
“太空養蠶”實驗是神舟十一號飛船與天宮二號任務中一項重要的空間生物實驗項目，旨在研究蠶在太空微重力的環境下生長發育的過程，特別是研究其能否正常吐絲以及吐絲行為在多大程度上受重力的影響。為了保證6條嬌嫩的蠶寶寶在飛船發射、返回過程中，經受住嚴重的沖擊，科學家專門為其設計了防護“航天服”“太空屋”。在經過約一個月的太空之旅后，這些蠶不僅順利度過空間飛行的過程，而且完成吐絲結繭生命歷程，為科學家提供了大量實驗數據信息。
除了養蠶之外，景海鵬和航天乘組其他成員一起還進行了“太空種田”實驗。在天宮二號空間實驗室，他們完成“植物種植箱”組裝工作，之后播種、鋪地膜，開啟光照系統，并通過注射方法，給其澆水，看著它們一天天長大。2016年11月18日，航天員帶著部分植物樣品乘神舟十一號返回艙回到地面。大部分植物樣品仍然留在天宮二號。科研人員通過地面遙控對其進行溫控和澆水，使水稻等植株繼續生長并順利開花結果。這是中國首次在太空中完成“從種子到種子”全過程的空間植物培養實驗。驗證了利用植物光周期反應原理調控空間植物營養生長與生殖生長的設計思想，為有效利用空間有限資源進行最大化的植物生產，提供了重要空間實驗證據。
2017年4月20日，中國第一艘貨運飛船天舟一號成功發射，為科學家開展空間生物實驗提供了新的平臺。經過系統論證，“微重力對細胞增殖與分化影響研究”項目入選實施，主要開展了微重力環境對干細胞增殖分化、生殖細胞分化及骨組織細胞結構功能影響研究。這些實驗對于骨質疏松癥的預防與治療、了解重力對人類生殖細胞的影響等提供了基礎性信息數據。