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科学家开始研究神八搭载的实验样品

来源:中国科技网
摘要:中科院空间应用系统总设计师赵光恒在国务院新闻办今天举行的新闻发布会上介绍说,在天宫一号/神舟八号交会对接任务中,空间应用系统分别运用天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船的空间试验支持能力,开展了相关的科学实验和应用研究。今晨零时许,神舟八号飞船搭载的有效载荷平安运抵北京。中国西安卫星测控中心与中科院空......

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        中科院空间应用系统总设计师赵光恒在国务院新闻办今天举行的新闻发布会上介绍说,在天宫一号/神舟八号交会对接任务中,空间应用系统分别运用天宫一号目标飞行器和神舟八号飞船的空间试验支持能力,开展了相关的科学实验和应用研究。



        今晨零时许,神舟八号飞船搭载的有效载荷平安运抵北京。中国西安卫星测控中心与中科院空间应用工程与技术中心在机场进行了载荷交接。随后,载荷被迅速运往中科院实验室,进行进一步处理。



        神舟八号飞船搭载的空间应用系统有效载荷,主要是中德合作的通用生物培养箱,用于在空间特殊环境条件下研究各类生物对象的生物学响应。在神舟八号飞船飞行任务中,中德双方共同开展了17项空间生命科学实验,这是我国载人航天工程首次在空间科学应用领域开展的国际间合作。实验项目涉及空间生物学、空间生物技术、先进生命支持系统中的基础生物学以及空间辐射生物学等领域。中德双方提供了相关的实验设备,其中,德方提供了通用生物培养箱及各类实验专用单元,中方研制了通用生物电控箱和有效载荷控制装置。今天凌晨,实验样品已提交给中德双方科学家,目前科学家们正在对这些实验样品进行深入的分析研究。



        赵光恒介绍天宫一号上安排了地球环境监测、空间材料和空间环境探测等方面的科学实验和应用研究。



        他说,在地球环境监测方面,以当前世界广泛关注的环境问题为出发点,利用我国自主研制的高光谱成像仪进行了地球环境监测,获取不同区域的高光谱遥感数据。利用高光谱成像仪,可以广泛深入地开展资源勘察、地质调查、水文生态的监测、环境污染的监测以及土地环化评估等方面工作。



        在空间材料科学实验中,瞄准当前国际上凝聚态物理和应用研究的特点,开展了复合胶体晶体生长实验。利用空间的微重力环境条件,研究3种不同的风沙体系、带电胶体晶体,随着电场温度变化的线变过程的规律。实验为拓展有胶体、晶体制备光子晶体,促进光子器件的发展,积累理论知识和奠定技术基础。



        在空间环境探测中,科研人员利用带电离子探测器、轨道大气环境探测器、电离层扰动探测器,获取高能质子、高能电子、大气密度、大气成分、电离层扰动等探测数据,监测轨道的空间环境状况,保障载人航天器的安全。



        赵光恒说,目前天宫一号的有效载荷已经完成了状态检查和初步测试,工作正常,状态稳定,获取了第一批实验数据,即将开始全面在轨测试和应用实验。



      



        新京报:神八搭载蛋白质太空中“结晶”  部分实验结果好







昨日凌晨3时,中科院生物物理研究所,科学家正观察刚刚从神八飞行舱取回的生物体。

      神八搭载蛋白质  太空中“结晶”



  中德17项生命科学实验进展顺利,中科院研究员称部分实验结果“意想不到的好”



  昨日凌晨1时许,神舟八号飞船搭载的17项生命科学实验的“黑匣子”平安抵达北京。



  此时,北京航天城,中德两国科技工作者,已等候五六个小时,大家等着查看从太空中归来的黑匣子,期盼各自的实验有好的“收获”。



        神舟八号飞船在轨飞行期间,地面监测表明,有效载荷在轨运行状态良好,各项科学实验进展顺利。根据实验要求,黑匣子从飞船返回舱取出后,应在7.5小时内运抵实验室。黑匣子开启后,专家将对样品在轨实验情况进行初步评估。后续各科学实验项目将对实验样品进行研究分析。



  据悉,此次中德合作的空间生命科学实验17个项目涉及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。样品包括植物、动物、微生物等,比如水泡螺、线虫、细菌、病毒等。



  在17项实验中,《空间生物大分子组装与应用研究》一项是由中科院生物物理研究所承担的。昨日凌晨,记者第一时间来到该所实验室,目睹从神八上搭载回来的14种蛋白质溶液。



  中科院生物物理研究所研究员仓怀兴说,大多数蛋白质溶液在太空微重力下,结晶效果非常好,有的甚至是“意想不到的好”。



  -  现场



  蛋白质溶液结晶若钻石



  昨日凌晨4点整,位于北沙滩的中科院生物物理研究所实验室的灯一直亮着,神八搭载的实验“黑匣子”刚刚到达实验室。



  仓怀兴一关接一关地打开实验箱,像是拆开一层层包装。打开一层层的薄片包装材料,露出成排的120个小方格,小方格外还有一层保护胶带,每个小方格里就是毛细管。算下来,这装有蛋白质溶液的120个毛细管,上了7道保险。



  最终,装有蛋白质溶液的毛细管露出“真容”,仅有大号“缝衣针”粗,一截手指的长度。细小的玻璃管经过长途跋涉竟完好无损,需要仔细观看,方能看到里面的溶液。



  “没问题,长得真好!”围观的研究人员赞叹道。大家看到的这根毛细管里,装的是鸡蛋清溶菌酶蛋白。



  结晶体长得像“钻石”,仓怀兴笑了笑回应,“取的时候,我们还说‘收钻石’喽。”、“晶体上的蓝、黄等颜色,是折射光产生的。”



  研究人员特意挑选了“鸡蛋清溶菌酶蛋白”和“痢疾杆菌蛋白0046”查看结晶情况,这两种蛋白各方面的参数,是个标尺,来衡量设计的空间实验装置是否合理。在看到“痢疾杆菌蛋白0046”结晶体的时候,研究人员说“意想不到的好。”



  -  对话



  太空晶体可供研究抗癌新药



  对话人物:仓怀兴,中科院生物物理研究所研究员



  新京报:14种蛋白质溶液,都是从哪里提取的?



  仓怀兴:植物、动物、人体组织、微生物中提取的。比如鸡蛋清、沙眼病毒等。



  新京报:为什么要到太空中获得晶体?



  仓怀兴:地球上,受重力及其诱导的浮力对流的影响,蛋白质晶体下沉,类似煮饺子没煮好,会黏在一起。



  而太空失重状态下,溶液中长出的晶体悬浮在溶液中不会下沉,不会“黏”到一起,内部分子结构排列更整齐。



  新京报:太空中的晶体,和人们的生活有关系吗?



  仓怀兴:当然,关系很大。比如生鸡蛋放久了不易坏,因为鸡蛋清的原因,鸡蛋清内的溶菌酶破坏了细菌细胞壁,杀死了细菌,研究其内部的分子结构,可以开发新的杀菌特效药。



  这次配的蛋白质溶液,有专门针对“乳腺癌”的,将来研究治疗“乳腺癌”的药;对沙眼病毒、痢疾蛋白的研究,对今后开发治疗沙眼病、痢疾病的药物有帮助。



  新京报:老百姓什么时候可以买到这些新药物?



  仓怀兴:在国外,一般需要8-10年研究开发。



  新京报:研究费用也会很高吧?



  仓怀兴:开发蛋白质药物,耗时10年和耗费10亿美元并不夸张。不过也能很快收回成本,很可能1年就卖10亿。



  







鸡蛋清溶菌酶在太空中形成的结晶体。  本版图片/本报记者  杨杰  摄

        -  亮点





  在17项生命科学实验的项目中,还有两项的承研单位是中科院水生生物研究所,一项是上海生命科学研究院植生所牵头。昨天凌晨,该实验团队的负责人表示“检验结果显示,样品完好!”





  线虫上天解肌肉萎缩之谜





  中科院水生生物研究所副研究员王高鸿说,此次上天的一两千只线虫都活着,正在进行拍照等待继续进一步的比照分析。







  据悉,实验中用的线虫为“秀丽隐杆线虫”,是科学家在发育生物学研究领域常用的生物。普通人对此可能知道的甚少,不过,这种线虫有两个亲戚与人类关系密切,那就是蛔虫和蛲虫。





  “秀丽隐杆线虫约1毫米,只有在显微镜下才能看到,是研究人体生理出现的长期变化的最完美替代物,因为线虫和人的有些基因是一样的。”王高鸿说。





  在很多相同条件下,线虫也和人类一样出现肌肉萎缩现象。肌肉萎缩是宇航员担心的主要健康问题之一。王高鸿介绍,这次在太空中的一两千只线虫,是不同发育阶段的线虫,雌雄都有,有的是即将产卵的线虫。





  “研究线虫,可以开发预防航天员的肌肉萎缩的药物。”王高鸿说,这项研究还将帮助因肌肉萎缩症、糖尿病、外伤和衰老所致的卧床不起的人。





  水稻接受“微重力”考察





  这次返回的实验项目中,还有一种名为“日本晴”的水稻品种也随神八返回。





  据上海生命科学研究院植生所研究员蔡伟明介绍,类似生物学实验中,最经典常用的动物是“小白鼠”,“日本晴”水稻是植物学实验的经典,其遗传背景清楚。





  “这次是将‘日本晴’水稻愈伤组织细胞,放入到培养基上。”研究员蔡伟明说。





  与太空育种不同,太空育种搭载的种子,主要是考察受“空间强辐射影响”,研究植物突变基因;而此次是研究的水稻细胞,主要是考察其在“空间微重力条件”下,植物基因表达的变化。





  本次实验,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。





  -  链接





  神八回家,搭载的空间科学实验备受关注。前日,中国载人航天工程网首次公布了17项科学实验项目名称、承研单位。这是中国载人航天工程在空间科学实验领域首次开展国际合作。





  17项实验名单全公布





  中国(10项)





  ●植物细胞微重力效应的转录组学研究





  ●植物细胞骨架作用的分子生物学基础研究





  ●水稻响应微重力变化的蛋白质组研究





  ●空间生物大分子组装与应用研究





  ●空间辐射与微重力协同生物学效应研究





  ●微生物在空间的生长与代谢研究





  ●动物的空间行为和发育研究





  ●藻类在空间封闭系统的代谢生物学研究





  ●高等植物在空间的代谢生物学研究





  ●高等植物在空间的发育遗传学研究





  中德(1项)





  ●空间简单密闭生态系统探索研究





  德国(6项)





  ●纤细裸藻对微重力的分子适应性研究





  ●人类神经胶质瘤细胞在微重力情况下的分化研究





  ●微重力对人类甲状腺癌细胞的影响





  ●单细胞或巨噬细胞(遗传免疫)微重力激活影响和功能





  ●微重力情况下植物基因和蛋白质表达研究





  ●拟南芥微重力调制基因网络分析
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