作者:甘晓 来源:科学时报 发布时间:2011-11-2 9:28:05
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中德牵手“神八”空间生命科学实验
 
本报见习记者 甘 晓
 
10月31日中午午休时,距离神舟八号飞船发射还有18个小时。在酒泉卫星发射中心,来自中科院各研究所及德国埃尔兰根大学、大连海事大学等研究机构科学家的驻地却一片寂静,楼道中、食堂里都空无一人。
 
而在离这里10多公里的发射场,共109名中德科学家合作的17项生命科学实验正在一间实验室里如火如荼地进行。
 
33种样品实现飞天
 
17项生命科学试验中,由中科院水生生物研究所和德国埃尔兰根大学联合实施的“空间简单密闭生态系统探索研究”备受关注。这也是其中唯一的中德联合实验项目。
 
中科院水生生物所研究员刘永定介绍,这项实验主要涉及直径不到2毫米的水泡螺、小球藻和纤细裸藻三种细胞。“这是一个由单一消费者、生产者组成的简单密闭生态系统,我们想要看看在空间中,作为消费者的水泡螺及作为生产者的纤细裸藻之间的关系会产生怎样的变化。”他说。
 
此外,还有10项中方实验项目和6项德方实验项目的33种样品将随着神舟八号飞船一同“飞天”。这些样品包括水稻愈伤组织、拟南芥、天蓝链霉菌等植物细胞,也包括人类甲状腺癌细胞、人类单细胞等动物细胞,还有14种蛋白质大分子。
 
中国科学院空间科学与应用总体部总体室主任设计师赵黎平介绍,针对这些样品进行的实验包括基础生物学、空间生物技术、先进生命支持系统中的生物学以及空间辐射生物学等科学问题的研究。
 
“这些细胞都装在烟盒大小的培养盒中,最后有40个‘烟盒’放进大的通用生物培养箱中,固定在‘神八’舱内。”赵黎平形象地描述细胞们“飞天”的情形。此外,在培养箱中还放置了能产生地球重力的离心机,以便进行对照实验。
 
据悉,通用生物培养箱由德国制造,长、宽约5米。中方则设计了生物电控箱和有效载荷装置。
 
一名年轻科研人员告诉记者,为了让“神八”搭载上最“新鲜”的样品,科研人员在“神八”发射前一刻仍在加班加点地培养样品。因此,与“神八”飞船发射的相关工作人员一样,参与空间生命科学实验也成了酒泉卫星发射中心最忙碌的一群人。
 
首次在载人航天上的合作
 
“这是中德两国首次在载人航天方面开展合作。”赵黎平介绍。
 
早在2007年5月,中国载人航天工程办公室、空间应用系统及德国ASTRIUM公司即在北京进行了初次会谈。会上,双方初步确定,将利用德方研制的通用生物培养箱在神舟飞船上开展微重力生命科学实验。
 
但是,“当时只形成了一个会议纪要”。赵黎平说:“并且没有确定实验在哪一艘神舟飞船上展开。”
 
双方经过此后一年中多次磋商,2008年5月,第一次中德合作会议终于在ASTRIUM公司所在地召开。
 
会议上,中国载人航天工程办公室与德国宇航局签署SIMBOX项目协议,并确定空间生命科学实验在神舟八号上进行。“这开启了中国载人航天工程第一次国际合作的新篇章。”赵黎平评价。
 
此外,双方的合作内容和形式、分工,以及重要的计划节点都在会上得到了明确。
 
2008年10月,双方确认了中方科学家的试验需求和德方工程师的实验容器初步设计方案,为SIMBOX项目的顺利进行奠定了基础。
 
谈到此次合作中的难点,赵黎平说:“我们在计划安排上遇到了文化差异难题。”在德国,科学家往往按期休假、固定上下班时间。
 
而这对于时间节点要求较高的中国载人航天工程而言,却造成了计划实施上的困难。
 
但是,赵黎平认为,通过合作取得的收获也相当大。“三年中,我们加深了对双方工程体系的相互了解。同时,也借鉴了德国开展生命科学研究的方法。”她说。
 
为人类常驻太空提供理论依据
 
据记者了解,17项科研项目分别承担不同的任务。赵黎平称,这些任务中,既有以解决实际问题为目的的实验项目,也有探索生物现象和生命过程等的基础生物学项目。
 
以中科院水生生物所牵头的动物空间行为和发育研究项目中,研究者选择发育期的线虫,研究它们在空间环境中生命特征的改变。这项研究的结果将为人类长期驻留太空提供理论依据和积累。
 
而空间生物技术领域的实验主要以探索疑难疾病治疗的新方法和新药物为目的。德国霍恩海姆大学将人类神经胶质瘤细胞送入太空,试图了解在微重力条件下,该种细胞的分化情况,从而找到治疗这种癌症的金钥匙。
 
一种名为“日本晴”的水稻品种此次也被装进“神八”飞船。上海植生所研究员蔡伟明说,与传统的太空育种不同,这次搭载的是这种水稻的愈伤组织细胞。通过研究在空间微重力条件下植物基因转录组表达的变化规律,力图发现地球重力在生物进化过程中的作用。这项研究由中国科学院植物生理生态研究所承担。
 
16天半后,承载人类希望的各类样品将跟随“神八”返回舱返回地面。空间应用系统着陆场实验队将在7.5小时内,把生物培养箱从飞船返回舱内拆下,并立即运回北京实验室,然后马上分析、研究和处置实验样品,获取相关实验数据。
 
《科学时报》 (2011-11-02 A1 要闻)
 
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