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新京報:揭秘神八17項空間生命科學實驗項目

發表日期:2011-11-03 來源: 放大縮小
神八正在太空遨遊,其搭載的17項生命科學實驗也在靜靜地發生著變化。此次中德合作的空間生命科學實驗項目涉及33種樣品,其中中方10項,德方6項,中德合作1項,涉及四大領域:基礎生物學、空間生命技術、先進生命支持係統中的生物學以及空間輻射生物學。其中一項實驗是由中科院生物物理研究所進行的。昨日(11月2日),新京報記者專訪了該所研究員倉懷興,對“太空生物實驗”進行揭秘。
【準備】
縫衣針粗毛細管裝溶液
在神八發射前的幾個小時,酒泉發射基地,倉懷興忙著配製蛋白質。這些新配製的蛋白質,要隨神八一起升空,所以必須盡量保持物質的新鮮度。
距離發射的時間間隔越短,蛋白質的空間實驗結果會越精確。
“蛋白質主要是從植物、動物、人體中提取的,如雞蛋清。”昨日,倉懷興說,要在120個僅有大號“縫衣針”粗的玻璃毛細管中,放入14種蛋白質溶液。14種蛋白質涉及痢疾杆菌、激酶、沙眼病毒等,包括加拿大3種、中國8種、德國3種。
【保駕】
兩道保險“保衛”黑盒子
玻璃毛細管極易碎裂,“易碎品”跟著神八上天,可不是容易的事。特別是在神八發射升空、返回地麵的過程中,會產生巨大震動,保護好這些“寶貝”至關重要。
“先把120個管放到一個黑盒子裏,盒子是經過特殊設計,能抗壓、抗震。”倉懷興說。黑盒子不大,重180克,大致尺寸為長85毫米、寬45毫米、高35毫米。人的一個手掌就能“掂”起。
還有第二道保險,這個小盒子將和其他實驗項目的樣品一同放入,一個大概40厘米長、20厘米高的大箱子裏。
【結局】
樣品隨神八一起返地球
倉懷興稱,在地麵上,受萬有引力產生重力和浮力對流的影響,玻璃毛細管內裝有的蛋白質溶液,長出的晶體會沉下去;在太空失重狀態下,溶液中長出的晶體不會下沉,不受浮力對流影響,長出的晶體要比地麵的質量更好,內部分子結構排列更整齊。
如此一來,借助X光就可以看到蛋白晶體中更為精細的分子結構,確認蛋白質分子結構與功能的關係。“在此基礎上,研發治療重要疾病的新藥物,這些疾病包括植物病害、人類和動物疾病等。”倉懷興說。
33種實驗樣品將隨神八一起返回地球。飛船著陸後,須在7.5個小時內將試驗箱從飛船返回艙拆除,運回北京。
■亮點
中德實驗探索生物太空生存
中科院水生生物研究所和德國聯合實施的“空間簡單密閉生態係統探索研究”,是唯一的中德聯合實驗項目。
“水泡螺、輪蟲、藻類、細菌,放在一起組成一個封閉的生態係統。”昨日,中科院水生生物研究所劉永定教授稱,這些生物體最小的直徑僅有幾個微米大小,要把它們放在一個“香煙盒”大小的盒子裏,技術難度高,裏麵要放營養液,構成一個生態循環係統,有生產者——藻類、消費者——水泡螺、分解者——細菌,建立成一個封閉生態係統和生物鏈,研究生命生存所需要的水、空氣、食物的再生。
劉永定稱,太空中是沒有條件支持生命的,“小盒子”中的生物要想存活,就需要氧氣、水。這些必要條件的產生,除了用化學、物理辦法解決,就是靠此次的生物辦法。“一旦有了持久的氧氣、幹淨的水,今後航天員、人類要長期駐留太空就成為可能。”劉教授說。
搭載水稻研究基因變化
昨日,上海生命科學研究院植生所研究員蔡偉明稱,神八還搭載了一種名為“日本晴”的水稻品種。
蔡偉明說,盡管實驗的盒子在神八中被固定,但在太空內,小盒子裏的細胞會在培養基上生長,水稻基因表達也會發生很大的變化。
本次研究,將試圖研究微重力下植物基因表達的變化規律,發現地球重力在生物進化過程中的作用。
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