2016年美国在美国宇航局空间站培育出第一朵百年菊花后，中国马铃薯和拟南芥的种子将作为“嫦娥4号”的“乘客”在2018年登陆月球，届时第一朵马铃薯花或拟南芥花将在月球上开花。
月球上没有气压，重力只有地球的1/6，一天的时间相当于地球上的14天，接下来是两周的夜晚。没有碳，碳是植物光合作用不可缺少的元素。找到在月球上种植植物的方法比把人类送上月球更具挑战性。
根据已知的动植物生长原理，中国科学家创造了一个小空间——“月球微生态圈”，可以适应动植物的生长，实现月球上的生态循环。经过两年多的测试，该项目终于在2017年9月完成，并将于2018年底启动。
“月球微生态球”是一个由特殊铝合金材料制成的圆柱形“罐子”，模拟地球上动植物的生活环境。它高18厘米，直径16厘米，净体积0.8升，总重量3公斤。虽然罐子不大，但里面有很多干物质。它由40个部分组成，汇集了机械、控制、环境、生物、光学、能源等跨学科领域研发团队的智慧。
为了保持“罐子”内的温度恒定，研究人员为“月亮微生态圈”穿上隔热服，并安装了一种根据建筑物温度控制的优点而开发的新型空调。然后，研究人员使用太阳能电池来控制温度，以确保微生态圈和照相机等耗电设备的运行。
因为“罐子”里的资源有限，动植物占据的空间不能太大。此外，月球上没有大气传热，昼夜温差很大。因此，所选种子必须满足体积小、耐高温、抗冻、抗辐射和抗干扰的条件。经过数千次筛选，土豆、拟南芥和蚕卵出现，并成功获得任务清单上的指定位置。除了土豆和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的种子和蚕卵外，“罐子”还含有土壤、养分、空气和其他动植物生长所必需的物质，以及记录动植物生长的微型摄像机和摄像机、调节温度的空调、提供能量的电池等。
利用恒温技术，“罐子”中的温度将保持在相对稳定的范围内。马铃薯和拟南芥(Arabidopsis thaliana)通过光导管吸收月球表面的自然光进行光合作用，释放氧气来支持生态圈中的——个蚕卵“消费者”，然后蚕卵排放二氧化碳和排泄物来提供植物种子，这些种子来回循环。结果，一个小的生态圈开始形成。预计三个月后，这些植物将能够成功地在月球上开花。
从发射准备到飞往月球的两个月中，为了让动植物在指定的时间和空间生长，研究人员进行了大量实验，以确保动植物在旅途中睡觉，并在到达月球后醒来。据项目总指挥谢更新教授介绍，通过“月球微生态圈”观察植物种子在低重力和强辐射下的整个生长过程，可以验证种子的呼吸和植物在月球环境下的光合作用。
当这两种植物在月球表面开花时，土豆可以作为人类在太空生存的食物来源。如果土豆和拟南芥开花成功，这个实验的价值将会更大。