农业是地球上最古老和最重要的劳作。而在21世纪，它将成为太空领域最具前瞻性的工作之一。美国普林斯顿大学物理学教授杰拉德·K·奥尼尔在1977年出版了一本书，阐述了如何利用当时可用技术在太空中建立真正的“殖民据点”。他将其中最大的一个“殖民据点”命名为“3号小岛”，理论上可容纳1000万人口。为了维持这样一个太空城市运转，需要在居住舱之外开辟农业区，毕竟植物需求不高，适当的光照、空气、水和肥料便足矣。

在20世纪70年代，生物技术还未面世之前，奥尼尔主张发展以多元种植为基础的集约农业——将玉米等快速生长的植物与土豆等缓慢生长的植物混种——以及双轮种植：在播种后最初几周，幼苗的生长不依赖于阳光或营养物质，只需温暖和水分。

通过这种方式，一个生长周期可以叠加到另一个生长周期上。如果玉米在100天后成熟，则可在收获前20天种植下一批玉米。如此一来，每年将有4次收成，据奥尼尔所言，这就意味着21公顷的土地能够轻松养活53人。

显然，纸上谈兵和现实世界并非一回事。直到2015年，宇航员的食物仅限于脱水和冻干食品。再考虑到将东西送入太空的成本为每公斤近2万欧元，将一包冻干意大利面送入低地球轨道确实昂贵。难怪航天机构正寻找在太空中种植蔬菜的方法。2015年8月，国际空间站的宇航员终于享受到站内种植的新鲜莴苣。

这要归功于美国国家航空航天局（NASA）的太空蔬菜生产系统。但研究不会止步于此，2017年NASA和欧洲航天局启动“幼苗生长-3”项目，旨在找到一种在微重力环境下让植物生长的可靠方法。

太空温室的真正挑战是找到最合适的植物品种。理想植物必须具备三个基本特征：短茎以节省空间、几乎没有不可食用部分、对弱光和虫害具有耐受能力。小麦、水稻、莴苣、土豆等植物成为研究对象。为实现这一目的，科学家们手头有一个奥尼尔做梦都想不到的工具：生物技术。找出使植物耐受极端生存条件的基因后将其移植到所选择的品种中，成为至关重要的任务。