神八正在太空遨游,其搭載的17項生命科學(xué)實(shí)驗也在靜靜地發(fā)生著(zhù)變化。此次中德合作的空間生命科學(xué)實(shí)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(lǐng)域:基礎生物學(xué)、空間生命技術(shù)、先進(jìn)生命支持系統中的生物學(xué)以及空間輻射生物學(xué)。其中一項實(shí)驗是由中科院生物物理研究所進(jìn)行的。昨日(11月2日),新京報記者專(zhuān)訪(fǎng)了該所研究員倉懷興,對“太空生物實(shí)驗”進(jìn)行揭秘。
【準備】
縫衣針粗毛細管裝溶液
在神八發(fā)射前的幾個(gè)小時(shí),酒泉發(fā)射基地,倉懷興忙著(zhù)配制蛋白質(zhì)。這些新配制的蛋白質(zhì),要隨神八一起升空,所以必須盡量保持物質(zhì)的新鮮度。
距離發(fā)射的時(shí)間間隔越短,蛋白質(zhì)的空間實(shí)驗結果會(huì )越精確。
“蛋白質(zhì)主要是從植物、動(dòng)物、人體中提取的,如雞蛋清?!弊蛉?,倉懷興說(shuō),要在120個(gè)僅有大號“縫衣針”粗的玻璃毛細管中,放入14種蛋白質(zhì)溶液。14種蛋白質(zhì)涉及痢疾桿菌、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(zhù)神八上天,可不是容易的事。特別是在神八發(fā)射升空、返回地面的過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生巨大震動(dòng),保護好這些“寶貝”至關(guān)重要。
“先把120個(gè)管放到一個(gè)黑盒子里,盒子是經(jīng)過(guò)特殊設計,能抗壓、抗震?!眰}懷興說(shuō)。黑盒子不大,重180克,大致尺寸為長(cháng)85毫米、寬45毫米、高35毫米。人的一個(gè)手掌就能“掂”起。
還有第二道保險,這個(gè)小盒子將和其他實(shí)驗項目的樣品一同放入,一個(gè)大概40厘米長(cháng)、20厘米高的大箱子里。
【結局】
樣品隨神八一起返地球
倉懷興稱(chēng),在地面上,受萬(wàn)有引力產(chǎn)生重力和浮力對流的影響,玻璃毛細管內裝有的蛋白質(zhì)溶液,長(cháng)出的晶體會(huì )沉下去;在太空失重狀態(tài)下,溶液中長(cháng)出的晶體不會(huì )下沉,不受浮力對流影響,長(cháng)出的晶體要比地面的質(zhì)量更好,內部分子結構排列更整齊。
如此一來(lái),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(zhì)分子結構與功能的關(guān)系?!霸诖嘶A上,研發(fā)治療重要疾病的新藥物,這些疾病包括植物病害、人類(lèi)和動(dòng)物疾病等?!眰}懷興說(shuō)。
33種實(shí)驗樣品將隨神八一起返回地球。飛船著(zhù)陸后,須在7.5個(gè)小時(shí)內將試驗箱從飛船返回艙拆除,運回北京。
■亮點(diǎn)
中德實(shí)驗探索生物太空生存
中科院水生生物研究所和德國聯(lián)合實(shí)施的“空間簡(jiǎn)單密閉生態(tài)系統探索研究”,是唯一的中德聯(lián)合實(shí)驗項目。
“水泡螺、輪蟲(chóng)、藻類(lèi)、細菌,放在一起組成一個(gè)封閉的生態(tài)系統?!弊蛉?,中科院水生生物研究所劉永定教授稱(chēng),這些生物體最小的直徑僅有幾個(gè)微米大小,要把它們放在一個(gè)“香煙盒”大小的盒子里,技術(shù)難度高,里面要放營(yíng)養液,構成一個(gè)生態(tài)循環(huán)系統,有生產(chǎn)者——藻類(lèi)、消費者——水泡螺、分解者——細菌,建立成一個(gè)封閉生態(tài)系統和生物鏈,研究生命生存所需要的水、空氣、食物的再生。
劉永定稱(chēng),太空中是沒(méi)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(chǎn)生,除了用化學(xué)、物理辦法解決,就是靠此次的生物辦法?!耙坏┯辛顺志玫难鯕?、干凈的水,今后航天員、人類(lèi)要長(cháng)期駐留太空就成為可能?!眲⒔淌谡f(shuō)。
搭載水稻研究基因變化
昨日,上海生命科學(xué)研究院植生所研究員蔡偉明稱(chēng),神八還搭載了一種名為“日本晴”的水稻品種。
蔡偉明說(shuō),盡管實(shí)驗的盒子在神八中被固定,但在太空內,小盒子里的細胞會(huì )在培養基上生長(cháng),水稻基因表達也會(huì )發(fā)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(fā)現地球重力在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用。