一个对于中美太空合作具有“破冰”意义的中国实验正在飞向国际空间站。美国东部时间3日下午5时7分(北京时间4日上午5时7分),美国太空探索技术公司从佛罗里达州卡纳维拉尔角利用“猎鹰9”火箭向国际空间站发射“龙”飞船,飞船携带第一个由中国独立设计的实验项目。
咋做实验
美国宇航员将传回数据供分析
“历经各种困难,终于在今天随着‘猎鹰9’一飞冲天,成功飞向国际空间站,”在现场观看发射的项目团队负责人、北京理工大学教授、国际宇航科学院院士邓玉林介绍,“我们推断空间环境基因突变可能与生物分子进化有重要的联系。鉴于抗体是人体中较为保守的重要生物学元素,我们提出大胆的创新设想,将抗体编码基因片段作为研究空间环境对分子进化影响的模型,开展了此次空间实验。”
据团队主要成员生命学院副教授李晓琼介绍,此次载荷是采用微型微流控PCR仪,对抗体DNA片段进行在轨飞行状态下的基因扩增,来模拟人类生命的延续与发展。在空间飞行结束后,分析基因突变规律,进而探讨空间辐射及微重力环境下的基因诱变机理。本次搭载体积为4个U(400x100x100mm),重约3.5公斤,共有两组、12块芯片,60个通道,将对20个基因在空间环境下进行突变规律的研究。
如果一切顺利,邓玉林团队的项目将在两天后登上空间站。依照计划,该实验载荷将被带入国际空间站的美国实验舱,由美国宇航员在空间环境进行两次实验。其间,美国负责运营国际空间站科学研究平台的纳诺拉克斯公司将受北京理工大学委托,在得克萨斯州休斯敦与宇航员进行“天地通话”,以保证实验顺利进行。载荷预计将于7月回收。实验数据将传回北京理工大学供科研人员进行后续分析研究。
实验意义
认识空间环境下生物进化规律
本次北理工的空间载荷从关注航天员生命健康切入,延展到空间环境影响微(分子)进化的探索。空间飞行过程中航天员将面临多种健康威胁,其中空间辐射和微重力是导致航天员生理功能失调的重要因素。
“团队在国际上首次利用空间环境开展‘微进化\’研究,一方面有助于我们认识空间环境对于生物进化规律的影响,当我们掌握基因突变规律,对其做出相应改变和修饰,以更好地适应环境,对预防和控制疾病有着重要意义,对人类发展具有重要的影响。”团队成员生命学院王睿博士介绍说。
此次空间实验不仅具有理论上的创新,在技术上也做出了多种新的探索。团队利用微流控芯片模拟人体发育过程,利用扩增技术模拟细胞中基因复制,实现对生命扩增与发展的动态过程模拟,从而掌握环境对基因扩增的影响;同时,团队突破了在太空变温条件下实现基因扩增的技术难题。
突破坚冰
中国高校校旗首次飘扬空间站
记者在北京理工大学的网站上看到,邓玉林在国际航天合作方面颇有经验,他带队研制的实验设备曾搭乘中国的“神舟八号”遨游太空,还当选了国际宇航科学院通讯院士。4日上午,记者从该校了解到,根据双方协议,美方将把北理工校旗带到国际空间站,由宇航员在空间站内展开,这是中国高校校旗首次出现在国际空间站内。
受阻于美国国会2011年出台的“沃尔夫条款”,中国官方与美国航天局的太空合作被完全“冷冻”。但邓玉林团队通过商业合作模式,在2015年与美国纳诺拉克斯公司签署协议,成功突破中美太空合作“坚冰”。
邓玉林:以科学名义造福人类
邓玉林接受专访时说,“我们以科学的名义,将中国自主设计和研制的实验第一次送去国际空间站,中国科学家做的是纯粹的科学实验,成果将造福全人类。”
为什么一定要在空间环境操作实验?邓玉林解释说,“作为一个绝佳的试验平台和创新平台,空间站可以为我们提供难得的条件来了解地面上难以了解的知识。比如,人类长期在地面进化,但实际上,有很多生命科学现象在进化过程中被掩盖了。因此,如果离开地球,到空间环境开展科学实验,就有可能发现在地面上不了解和难以发现的现象和知识。”
“这是一项基础性生命科学研究,具有重大的科学意义,其潜在应用价值十分广泛”。尽管此前也曾有中国科学家参与在国际空间站上的实验项目,但“这是第一个中国科学家独立设计、制造的项目,也是第一个来自中国的生命科学项目,”邓玉林说。本组稿件综合新华社
新闻推荐
美国总统特朗普1日宣布退出应对全球气候变化的《巴黎协定》后,美国国内和国际社会继续发出各种批评声音。美国麻省理工学院2日声明指出,特朗普宣布退出《巴黎协定》时“误导性”地援引麻省理工学院...