神舟十一号成功发射!哪些生物实验跟着上天了?

2016-10-18 13:32 来源: 生物谷
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  北京时间10月17日7时30分28秒,执行任务的神舟十一号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并准确进入预定轨道,顺利将2名航天员送上太空!预计于北京时间19日凌晨,将与天宫二号完成交会对接!

  此次任务中两位航天员将在轨工作33天。在这33天里他们都要做些啥?吃饭睡觉看风景吗?

  这当然是不可能的。航天员进驻天宫二号后,将进行每日8小时的工作,其中很重要的一个工作就是开展多项有人参与的科学技术试验。其中就包括医学超声检查、太空植物栽培试验等生物医学实验。

  对于太空生物实验,相信大家都不陌生了,谷君依稀记得,小学课本里就有太空椒的玉照,使用遨游过太空的辣椒种子种出来的彩椒个头超大,五颜六色,酷炫十足。年幼的谷君虽不明,但觉厉。

  后来,谷君渐渐明了。大部分太空生物实验,是利用太空中特有的高真空、强辐射、高洁净、大温差、太阳能、以及航天器独有的微重力环境等地面上难以获得的宝贵条件,对生物的基因进行诱变。也可以观察太空条件下生物活动的现象和本质。总而言之,太空生物实验的主要目的,是研究太空条件对有机生命产生的总的综合性影响。

  事实上,人类进行太空生物实验已经有很长的历史了。在国际空间站俄罗斯实验舱和美国实验舱的应用项目中,生物研究所占比例达32%。那么,历史上都进行过哪些有名的生物实验呢?

  1.太空动物:是先驱者,也是英雄

  几十年来,一批批动物被带上太空。1957年11月3日,苏联发射了第二颗人造卫星“斯普特尼克”2号,上面携带了小狗“莱伊卡”,它成为第一个进入太空的哺乳动物。按照计划,它会在太空中呆一周左右,最后在通过一顿含有剧毒的晚餐安乐死。

  “斯普特尼克”2号发射前出现了一些技术问题,莱伊卡足足在舱内等待了3天。由于气温较低,工作人员用一根管子将太空舱和加热器连接在一起给莱伊卡保温。

  人造卫星发射中,研究人员发现莱伊卡的脉搏过快。但升入太空后,它的脉搏和血压恢复正常。结果,它升空几小时后就因舱内太热而中暑死去。

  08年4月,小狗“莱伊卡”的青铜纪念碑在莫斯科落成。

  与前苏联相比,美国更喜欢用猴子和猩猩进行太空探险。1961年,猩猩哈姆作为宇宙飞船“水星号”的唯一乘客进入外太空,成为第一个到达外太空的类人动物。当回到地球,救护人员打开舱门时,哈姆若无其事地步出座舱,拿过慰劳它的一个大苹果大吃起来。

猩猩“哈姆”

  迄今为止,先后进入太空参与太空科研的实验动物包括猴、狗、兔、猫、鼠、鱼等许多种类的水生和陆生动物。

  2.太空植物:不仅好看,还能吃

  在太空中种菜的宇航员,大概是最不接地气的农民了。在空间站上,航天员挑选了生长周期较短的萝卜、圆包菜等植物,带到太空进行培育,进行太空育种试验,并观察各种植物在太空环境下会对生长和抗病性产生什么样的影响。曾有航天员在太空环境下培育出了优质、高产、抗病性强的农作物新品。

  实际上,在太空种植植物的更大意义在于提供氧气和食物。航天员在太空生活离不开氧气、食物和水,目前这些物资几乎全是发射飞船送入太空的,非常昂贵。在太空多栽培植物可以产生更多的氧气,同时也可以培育蔬菜,达到自给自足。这些不仅可以降低航天员在太空生活的成本,随着发展,可能还会对人类进入太空中长期生活具有重大意义。

  今年1月,宇航员精心栽培的食用百日菊开花了!太空长成的花与地球上的非常相似,只是花瓣边缘稍有卷曲,可能是零重力所致。

  百日菊绽放在国际空间站的蔬植实验室里。这个蔬植实验室于2014年5月建立,用于实验培育太空植物。此前,国际空间站宇航员已成功种出生菜和芝麻菜,但百日菊是宇航员在太空种植的首种开花植物,意义重大。

  接下来,国际空间站将种植莴苣和大白菜。下一步,宇航员还将于2018年尝试种植能开花结果的植物番茄。番茄富含抗氧化成分,可用于改善宇航员的情绪,并能有效抵御太空辐射。

  除了种菜,美国科学家还曾在航天飞机上做过著名的苔藓实验,结果让科学家们很意外。他们看到,在地球上生长的苔藓,重力完全控制着它们的生长方向:苔藓垂直向上生长,就像玉米地里的幼芽一样。但在航天飞机中生长的苔藓,按照以前太空中植物生长的情况,科学家们推测应该是随机、无序地生长。但实际上苔藓却是长成非常有序的、顺时针的螺旋形状。

太空实验中呈螺旋式生长的苔藓

  研究人员推测,在太空中苔藓螺旋形状的出现,是另外一种隐藏在它们体内的机制在起作用。在地球上,这种机制被重力的作用所抑制,到太空后重力的抑制作用消失了,苔藓内在的机制起主导作用,使它们长成这种可爱的螺旋状。

  人类进行得最多的太空植物实验还是太空育种。利用太空环境研究植物生长发育和遗传变异的工作始于20世纪60年代。我国的太空育种始于1987年,最初只是想了解种子经过太空搭载会发生什么变化。我国自1987年8月5日第1次利用返回式卫星搭载植物种子以来,已成功进行了10余次太空育种试验。先后共有70多种植物的l 000多个品种的种子进行了太空育种试验,共吸引全国23个省(市)的70多个单位参与种子搭载试验。现在,太空育种已经不是什么新鲜事了。

  3.微生物实验:毒性翻倍

  沙门氏菌,这种能够引起人和动物食物中毒的细菌于2006年和2008年两次被带上太空,分别借助“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号。令人惊讶的是,这种细菌在太空更显“毒辣”本色,比在地球上的毒性增强了3到7倍。在太空中放置12天后,沙门氏菌被注入老鼠体内,只有10%的老鼠活下来,而在地球上进行类似实验,有40%的老鼠幸存。科学家发现,“太空沙门氏菌”的DNA中有167个基因和73个蛋白质产生了变化。基于此,一家美国的生物公司,开发出了一种沙门氏菌疫苗。

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