不久前，神舟十六號(hào)載人飛船返回艙順利返回，帶回了22種科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品。中國(guó)空間站第五批實(shí)驗(yàn)樣品交付給科學(xué)家之后，將會(huì)展開哪些科學(xué)實(shí)驗(yàn)?這些在空間站展開的科學(xué)實(shí)驗(yàn)又有怎樣的發(fā)現(xiàn)?下面我們就跟隨記者一起去看一看。

　　中國(guó)空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙艙外的生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)裝置由大連海事大學(xué)設(shè)計(jì)，并聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心共同研制。隨著第五批實(shí)驗(yàn)樣品的返回交付，也標(biāo)志著該裝置順利完成了艙外安裝—實(shí)驗(yàn)—回收艙內(nèi)—再出艙及第一批樣品返回的全流程工作。

　　在大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物研究所，記者看到科研團(tuán)隊(duì)正在對(duì)不久前獲得的實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行對(duì)比分析，包括4個(gè)線蟲實(shí)驗(yàn)盒、1個(gè)微生物實(shí)驗(yàn)盒和3個(gè)植物種子實(shí)驗(yàn)盒。其中，線蟲樣品盒共含有野生型和10多個(gè)不同突變株的秀麗隱桿線蟲。這種線蟲最大僅僅能長(zhǎng)到1毫米，因其個(gè)體小、生活周期短、后代數(shù)量多、易于空間搭載培養(yǎng)、便于進(jìn)行遺傳操作等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是空間生命科學(xué)研究中的重要模式生物，可以用來探索太空環(huán)境對(duì)機(jī)體的生長(zhǎng)、發(fā)育、生殖、運(yùn)動(dòng)、衰老等方面的影響與作用機(jī)制。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所副教授 王巍：這次首批回來的樣品實(shí)現(xiàn)了在軌長(zhǎng)達(dá)五個(gè)半月的暴露，返回地面之后，首先我們要看能不能夠存活下來，再一個(gè)是根據(jù)各個(gè)科學(xué)的目標(biāo)去分析這些樣品，去看在經(jīng)過長(zhǎng)期并且是綜合性的空間環(huán)境下，它回來之后會(huì)是什么樣的狀態(tài)。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所教授 趙磊：課題組主要關(guān)心的是在長(zhǎng)期的艙外暴露條件下，空間輻射對(duì)秀麗隱桿線蟲的一些損傷效果、它的修復(fù)機(jī)制，以及如何使用一些藥物去緩解損傷。

　　趙磊介紹，通過研制艙外暴露平臺(tái)并進(jìn)行一系列暴露實(shí)驗(yàn)，目的就是要實(shí)現(xiàn)空間輻射損傷評(píng)估與預(yù)警，并研發(fā)新型抗輻射藥物，來降低空間輻射損傷及健康風(fēng)險(xiǎn)等。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所教授 趙磊：我們還發(fā)現(xiàn)在秀麗隱桿線蟲的體內(nèi)出現(xiàn)了明顯的DNA損傷以及相關(guān)分子變化。除此之外，我們?cè)谶@個(gè)基礎(chǔ)上也篩選了一種抗輻射的藥物，我們用了抗輻射藥物之后，就發(fā)現(xiàn)它的壽命和生殖的改變，損傷效應(yīng)會(huì)出現(xiàn)一些緩解現(xiàn)象。

　　空間輻射暴露實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)在軌監(jiān)測(cè)

　　向外太空探索是人類追求的目標(biāo)，艙外的暴露科學(xué)實(shí)驗(yàn)就顯得尤為重要。今年6月，中國(guó)空間站首次開展艙外輻射生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)。利用這個(gè)生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)裝置，究竟可以展開哪些科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)?

　　空間輻射生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)裝置可用于開展空間粒子輻射、微重力等環(huán)境要素對(duì)不同物種產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)機(jī)制的研究，裝置內(nèi)設(shè)計(jì)了13個(gè)裝載生物材料樣品的實(shí)驗(yàn)單元，可適用于植物種子、微生物孢子、休眠的小型動(dòng)物等生物樣品的長(zhǎng)期暴露實(shí)驗(yàn)。裝置還通過創(chuàng)新技術(shù)，在世界上首次實(shí)現(xiàn)了在軌觀測(cè)不同線蟲個(gè)體全生命周期在空間的生長(zhǎng)、發(fā)育、組織器官及分子標(biāo)志物的變化。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所副教授 鐘潤(rùn)濤：對(duì)于線蟲的控制，還有對(duì)線蟲進(jìn)行拍照、錄像，所有的這些指令都可以在地面進(jìn)行操作，根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)流程來開展在軌的實(shí)驗(yàn)。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所副教授 王?。何覀兙驮O(shè)計(jì)了一個(gè)既可以在軌觀測(cè)生物樣品生長(zhǎng)發(fā)育的系統(tǒng)，同時(shí)還可以實(shí)時(shí)傳回地面的數(shù)據(jù)，直接可以天地實(shí)時(shí)地去控制，并且可以去發(fā)現(xiàn)它們會(huì)有什么樣的生物學(xué)變化。

　　專家介紹，利用空間站暴露平臺(tái)進(jìn)行生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，將為人體生物體輻射損傷、遺傳變異、輻射防護(hù)藥品制備，以及輻射風(fēng)險(xiǎn)生物學(xué)評(píng)估提供技術(shù)支撐，對(duì)我國(guó)航天員在軌長(zhǎng)期生存、載人登月等具有重要意義，還可以對(duì)核醫(yī)學(xué)、放射醫(yī)學(xué)等研究提供重要支撐。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所教授 孫野青：空間的輻射實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，比如像核電站的泄漏，它在環(huán)境中也是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的暴露，往往就拿不到地面對(duì)照的樣品。但是空間實(shí)驗(yàn)就可以做成長(zhǎng)時(shí)間在空間輻射環(huán)境暴露，以及跟它地面對(duì)照進(jìn)行比較，這樣拿到數(shù)據(jù)就能完全反演到地面，一旦出現(xiàn)這樣的事故，我們?cè)趺礃尤シ雷o(hù)、怎么樣預(yù)警，對(duì)于將來地面的輻射風(fēng)險(xiǎn)防護(hù)是有用的。

　　多系統(tǒng)協(xié)同 確保生物學(xué)暴露實(shí)驗(yàn)順利運(yùn)行

　　空間站艙外環(huán)境具有溫差大、高真空、高能輻射等特點(diǎn)，這就要求艙外暴露實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)首先能夠維持很強(qiáng)的穩(wěn)定性，同時(shí)還要能夠?yàn)閮?nèi)部所搭載的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供一系列的生命安全保障條件，可以說是一個(gè)系統(tǒng)性的工程。那么這個(gè)裝置的設(shè)計(jì)有何特點(diǎn)?能夠提供怎樣的實(shí)驗(yàn)條件?實(shí)驗(yàn)樣品的選擇又有何講究呢?再來聽專家的介紹。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所副教授 王巍：首先就是要選適合空間搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品，尤其是抗逆性比較強(qiáng)，比如說植物種子、孢子類，它沒有太多的生保(生命安全保障)要求，可以長(zhǎng)期滿足實(shí)驗(yàn)的。第二個(gè)層次就是我們要去比較常規(guī)的在實(shí)驗(yàn)室里面做實(shí)驗(yàn)的條件，以及在外太空暴露時(shí)候裝置所提供的條件之間是不是能夠匹配、能夠滿足?這樣才能夠?qū)悠钒l(fā)送到外太空去進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。

　　大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所副教授 張萌：從這次神舟十六號(hào)返回的樣品盒我們也看到，樣品盒都經(jīng)受住了火箭上下行以及在飛船中長(zhǎng)期暴露，我們的樣品裝置可以保證樣品在5℃—20℃的范圍內(nèi)。上天之后，我們還可以更精確地來控制溫度，氣壓也在1到0.8個(gè)大氣壓之間，使得對(duì)地球上的生物更加友好，讓我們更多的實(shí)驗(yàn)可以在暴露平臺(tái)上開展。

　　空間輻射生物學(xué)暴露裝置雖然體積不大，但卻是一個(gè)系統(tǒng)性工程，包含生物培養(yǎng)、輻射測(cè)量、在線觀測(cè)等多個(gè)子系統(tǒng)，各系統(tǒng)協(xié)同配合，確保在軌實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。