2023-05-31 05:55:13
來源:北京青年報
(資料圖)
5月30日,神舟十六號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射。神舟十六號飛行乘組將在軌駐留5個月,于今年11月返回東風著陸場,飛行期間,乘組將先后與神舟十五號、神舟十七號乘組進行在軌輪換與交接,執行一次出艙活動和多項載荷出艙任務,開展空間科學與應用載荷在軌實(試)驗,進行太空授課等空間科普教育活動和其他公益活動等。
由于在空間的時間較長,神十六是開展在軌實驗項目最多的乘組。在科學實驗方面,神十六共有5個項目,都是生物科學領域的,涉及動物、植物、細胞、生化多個領域。具體項目有:空間輻射暴露對線蟲發育過程DNA損傷修復和細胞凋亡的影響、空間輻射損傷評估科學與應用關鍵技術、空間微重力植物生物學研究(擬南芥研究)、微重力環境對細胞間相互作用和細胞生長影響的生物力學研究、蛋白與核酸共起源及密碼子起源的分子進化研究。
5項研究聚焦了空間研究的多個核心層面,短期來看,這是為了確保發揮空間站的應用效益;而長遠來看,這些研究是在研究和解決人類未來在太空可能的生存和發展。太空空間是一個充滿輻射和微重力的環境。由于太空和地球表面環境有很大的不同,如果要在太空中或離開地球的其他星球,如火星、月亮等生活,就必須解決太空輻射和微重力對人和生物的負面影響。
線蟲是生物學研究的一個廣泛使用的基本標本,而且線蟲的基因與人的基因組有一定的同源性。神十六升空后就是要研究輻射對線蟲個體發育的影響,同時著重觀察輻射對于生物體的損傷與防護研究。這兩項研究可以幫助找到避免空間輻射影響生命發育和損傷DNA的辦法,如尋找用于空間輻射計量的分子標志物,篩選抗輻射藥物,或者找到更好的防輻射材料,用來制作太空服裝,等等。
此前神十五已經搭載過一批基因編輯的擬南芥進入問天實驗艙進行實驗,此次神十六進行的擬南芥研究則關注擬南芥抽苔期微重力下的植株表型變化的機制。這項研究是要發現并克隆調控植物重力感受信號中的關鍵基因,既幫助在地球上未來的分子育種,也有助于在太空中種植蔬菜,一旦條件允許,有可能大量栽培蔬菜,以供應未來更多的人移居火星等。
地球上的植物在長期演化中產生了特有的重力感應機制,可保證植物的根系向下,莖葉向上生長。研究人員在地面的研究是以敲除擬南芥中的重力感受基因來模擬太空的微重力環境,而通過神十六的太空研究,可以在真實的太空微環境中發現微重力對植物生長發育的影響,并找到和克隆重力感受基因。這樣的研究不只是有短期和長遠的意義,也具有解釋動植物生命的廣泛生物學意義。
神十六進行的微重力環境對細胞間相互作用和細胞生長影響的研究是在空間將人源性肝細胞和內皮細胞(肝組織的主要成分)共同培養,模擬基本的肝臟組織結構,考察細胞在微重力環境下所受到的影響。這項研究的結果可以發現長期微重力環境下的骨流失的原因和機制,以保護航天員和未來進入太空的人的身體健康。而且,這樣的研究結果也有利于現實中的疾病治療,如防治骨質疏松,該病與長期微重力環境下的骨流失很相似。
神十六的各項生物科學研究,都并非能夠一蹴而就。但是,如果神十六之后還有更多的太空接力研究并獲得結果,那么無論是揭示生命起源,還是在未來實現移民太空或其他星球,都會讓人類離目標更近,并最終圓夢。
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