天舟八号有一群虽不起眼却备受瞩目的“乘客”——果蝇,它们将首次“入住”中国空间站,承担实验任务。
果蝇上天,将分别住进两个不同的“房间”。“一个实验盒是用可以屏蔽磁场的特殊合金做成的,形成亚磁环境;另一个则不屏蔽磁场作为对照。同时,空间站还具备微重力环境,这些极端环境都是对果蝇的考验。”中国科学院空间应用工程与技术中心研究员仓怀兴介绍,这次将果蝇带上太空,就是要研究在亚磁和微重力复合作用的条件下,它们的生长发育情况和行为习惯会有哪些变化。
为什么果蝇能担此重任?仓怀兴解释,果蝇是一种重要的模式生物,体型较小,生命周期短,繁殖速度快,大约10天就能从卵到成蝇并繁殖后代。科学研究证实,果蝇的许多基因与人类基因具有相似性。“因此,在太空环境中,科研人员可以通过果蝇的连续传代来观察、研究它的基因变化和个体的表型问题,进行遗传学实验。”他举例,在亚磁环境下,果蝇等动物的学习和记忆能力会减退,科研人员将在实验期间不间断地进行录像,记录果蝇的睡眠和飞行等行为,开展神经科学、认知科学等领域的研究,有助于科学家解开人类大脑的复杂谜团。
包括果蝇实验在内,此次天舟八号货运飞船共搭载了7项生命科学领域的实验项目。“眼光放长远一点儿,未来,太空旅行或太空移民都有可能实现。这次上行的一系列生命科学实验,关注到更多空间环境对生命体的影响。”仓怀兴说,比如我国科学家将首次在空间站上开展小鼠胚胎植入后发育研究,重点观察微重力环境下小鼠胚胎在第5天到第7.5天的发育情况,以此探索空间环境对哺乳动物胚胎发育的影响,将为深入了解空间环境下哺乳动物的胚胎发育规律提供重要信息。
还有一些围绕人体干细胞开展的实验有望实现新的突破。通常在空间实验结束时,科研人员会为细胞加入固定液并冷冻在负80摄氏度的环境下,使细胞内的化学反应终止,定格它们“死亡”时的生理状态。仓怀兴说,这次,对一批将在空间站开展3D细胞培养的干细胞,科研人员计划采取新做法:这些细胞将在水凝胶中悬浮生长,更好地模拟细胞在体内繁殖的状态。实验完成后,航天员会在轨操作,对一部分活细胞使用保护剂处理后冷冻保存,争取让细胞暂时“休眠”。“如果顺利的话,这些经过太空实验的细胞回到地面,还可以复苏成为活细胞,具有更重要的研究价值和科学意义。”
记者:李祺瑶