揭秘神八17项空间生命科学实验项目

2011-11-03 13:17 来源: 新京报
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  神八正在太空遨游,其搭载的17项生命科学实验也在静静地发生着变化。此次中德合作的空间生命科学实验项目涉及33种样品,其中中方10项,德方6项,中德合作1项,涉及四大领域:基础生物学、空间生命技术、先进生命支持系统中的生物学以及空间辐射生物学。其中一项实验是由中科院生物物理研究所进行的。昨日(11月2日),新京报记者专访了该所研究员仓怀兴,对“太空生物实验”进行揭秘。

【准备】
 
缝衣针粗毛细管装溶液
 

  在神八发射前的几个小时,酒泉发射基地,仓怀兴忙着配制蛋白质。这些新配制的蛋白质,要随神八一起升空,所以必须尽量保持物质的新鲜度。

  距离发射的时间间隔越短,蛋白质的空间实验结果会越精确。

  “蛋白质主要是从植物、动物、人体中提取的,如鸡蛋清。”昨日,仓怀兴说,要在120个仅有大号“缝衣针”粗的玻璃毛细管中,放入14种蛋白质溶液。14种蛋白质涉及痢疾杆菌、激酶、沙眼病毒等,包括加拿大3种、中国8种、德国3种。

【保驾】
 
两道保险“保卫”黑盒子

  玻璃毛细管极易碎裂,“易碎品”跟着神八上天,可不是容易的事。特别是在神八发射升空、返回地面的过程中,会产生巨大震动,保护好这些“宝贝”至关重要。

  “先把120个管放到一个黑盒子里,盒子是经过特殊设计,能抗压、抗震。”仓怀兴说。黑盒子不大,重180克,大致尺寸为长85毫米、宽45毫米、高35毫米。人的一个手掌就能“掂”起。

  还有第二道保险,这个小盒子将和其他实验项目的样品一同放入,一个大概40厘米长、20厘米高的大箱子里。

【结局】
 
样品随神八一起返地球

  仓怀兴称,在地面上,受万有引力产生重力和浮力对流的影响,玻璃毛细管内装有的蛋白质溶液,长出的晶体会沉下去;在太空失重状态下,溶液中长出的晶体不会下沉,不受浮力对流影响,长出的晶体要比地面的质量更好,内部分子结构排列更整齐。

  如此一来,借助X光就可以看到蛋白晶体中更为精细的分子结构,确认蛋白质分子结构与功能的关系。“在此基础上,研发治疗重要疾病的新药物,这些疾病包括植物病害、人类和动物疾病等。”仓怀兴说。

  33种实验样品将随神八一起返回地球。飞船着陆后,须在7.5个小时内将试验箱从飞船返回舱拆除,运回北京。

■亮点
 
中德实验探索生物太空生存

  中科院水生生物研究所和德国联合实施的“空间简单密闭生态系统探索研究”,是唯一的中德联合实验项目。

  “水泡螺、轮虫、藻类、细菌,放在一起组成一个封闭的生态系统。”昨日,中科院水生生物研究所刘永定教授称,这些生物体最小的直径仅有几个微米大小,要把它们放在一个“香烟盒”大小的盒子里,技术难度高,里面要放营养液,构成一个生态循环系统,有生产者——藻类、消费者——水泡螺、分解者——细菌,建立成一个封闭生态系统和生物链,研究生命生存所需要的水、空气、食物的再生。

  刘永定称,太空中是没有条件支持生命的,“小盒子”中的生物要想存活,就需要氧气、水。这些必要条件的产生,除了用化学、物理办法解决,就是靠此次的生物办法。“一旦有了持久的氧气、干净的水,今后航天员、人类要长期驻留太空就成为可能。”刘教授说。

搭载水稻研究基因变化

  昨日,上海生命科学研究院植生所研究员蔡伟明称,神八还搭载了一种名为“日本晴”的水稻品种。

  蔡伟明说,尽管实验的盒子在神八中被固定,但在太空内,小盒子里的细胞会在培养基上生长,水稻基因表达也会发生很大的变化。

  本次研究,将试图研究微重力下植物基因表达的变化规律,发现地球重力在生物进化过程中的作用。