首頁資訊首次實現(xiàn)斑馬魚空間產(chǎn)卵實驗，中國空間站助力生命科學新突破

首次實現(xiàn)斑馬魚空間產(chǎn)卵實驗，中國空間站助力生命科學新突破

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2025年06月21日 14:48

中?國空間站是一間特殊的實驗室——這里有著微重力和宇宙?輻射，還有航天員參與和天地往返運輸?shù)泉毺貎?yōu)勢。

全面建成兩年來，中國空間站已在軌實施180余項科學與應用項目，上行近兩噸科學物資，下行實驗樣品近百種，產(chǎn)出了系列原創(chuàng)性、前沿性、創(chuàng)新性成果，部分成果實現(xiàn)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化與推廣應用，顯著推動我國空間科學與應用快速發(fā)展。

經(jīng)國內(nèi)百位院士、千余位專家多年論證，中國空間站主要致力于研究空間生命科學與人體、微重力物理科學、空間天文與地球科學、空間新技術(shù)與應用等四個領(lǐng)域，配置了具有國際先進水平的20余個艙內(nèi)科學實驗柜和3個艙外暴露實驗平臺；正在研制具有國際競爭力的2米口徑空間站巡天空間望遠鏡等設(shè)施。

“作為國家太空實驗室，中國空間站將在今后10-15年開展千余項研究，并大力開展科學普及和國際合作?！?strong>中國科學院空間應用工程與技術(shù)中心應用發(fā)展室副主任巴金告訴解放日報記者。

【在空間站長大的水稻有何不同】

水稻是人類主要的糧食作物，養(yǎng)活了世界上近一半的人口，也是未來載人深空探測生命支持系統(tǒng)的主要候選糧食作物。重力是地球上決定生命空間秩序的關(guān)鍵因素，進入微重力環(huán)境，水稻是否能夠正常生長呢？

中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心鄭慧瓊研究團隊，在國際上首次在空間微重力條件下實現(xiàn)了水稻從種子到種子的全生命周期培養(yǎng)。之前，國際上在空間站只完成了擬南芥、油菜、豌豆和小麥從種子到種子的培養(yǎng)。

在空間站長大的水稻有何不同？“空間水稻的葉片夾角異常增大，這說明葉傾角受到了重力的調(diào)控，而葉傾角影響光合作用效率和種植密度，是非常重要的一個農(nóng)業(yè)性狀?！?strong>分子植物科學卓越創(chuàng)新中心實驗師王麗華告訴解放日報記者，從空間站返回地球的水稻種子經(jīng)大田繁殖，已獲得第三代種子。

據(jù)介紹，研究團隊還首次在空間微重力條件下完成了水稻再生，獲得了有活力的再生稻種子。所謂再生稻，是在原種植水稻收割后再生的二茬水稻。該實驗證明了微重力條件下再生稻生產(chǎn)的可行性。通過一次種植多次收獲，可以提高空間利用率，也為未來在空間利用水稻進行糧食生產(chǎn)提供了新思路。

【我國首次實現(xiàn)斑馬魚空間培養(yǎng)和產(chǎn)卵】

除了水稻，如果未來在空間可以生產(chǎn)魚類，就能直接提供動物性蛋白食物。

由中國科學院水生生物研究所和上海技術(shù)物理研究所合作研制的空間水生生保系統(tǒng)，隨神舟18號發(fā)射，在中國空間站進行了43天的實驗，在國際上突破了水生生態(tài)系統(tǒng)空間運行最長時間。此次實驗也實現(xiàn)斑馬魚空間繁殖獲得魚卵，是我國在空間培養(yǎng)脊椎動物的第一次突破。

“我們研究了斑馬魚在空間的集群行為、運動距離和運動速度?！?strong>水生生物研究所研究員王高鴻告訴解放日報記者，研究團隊還解析了空間環(huán)境對水生生態(tài)系統(tǒng)運行的影響，這為空間密閉生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)研究提供了理論支撐。

【晶體材料“變胖”了】

銦硒半導體，可以彎曲、扭轉(zhuǎn)、壓縮而不易破碎，不僅具有傳統(tǒng)半導體材料優(yōu)異物理性能，還可像金屬一樣塑性變形和機械加工。石墨烯之父安德烈?海姆評價，銦硒半導體是硅與石墨烯之間的黃金分割點。但銦硒半導體晶體缺陷密度極高，嚴重影響了半導體器件性能和材料應用?。

有意思的是，空間微重力環(huán)境下產(chǎn)生的“非接觸效應”和穩(wěn)定的固液界面可解決這一難題。中國科學院上海硅酸鹽所和上海電機學院，在中國空間站合作開展了這一材料實驗。在中國空間站高溫材料實驗柜中經(jīng)過70個小時的生長，獲得了完整的晶體樣品。

“我們發(fā)現(xiàn)晶體材料‘變胖’了，這說明微重力環(huán)境下晶體結(jié)?構(gòu)可能發(fā)生了膨脹現(xiàn)象。”上海硅酸鹽?所研究員劉學超告訴解放日報記者。此外，微重力下，晶體缺陷密度大幅降低、結(jié)晶質(zhì)量更好、晶體管器件性能提升，這些現(xiàn)象將為在地面突破銦硒半導體關(guān)鍵制備技術(shù)提供重要支撐。

【未來有望改善航天員的肌萎縮】

眾所周知，骨骼肌的衰退是太空微重力環(huán)境下重要的生理變化之一，對航天員和空間長期駐留人員帶來健康隱患。

能否找到防治肌萎縮的策略？

中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所和上海技術(shù)物理研?究所合作，在中國空間站實現(xiàn)了小鼠骨骼肌細胞的在軌培養(yǎng)和分化，觀察到了細胞融合和肌管形成等現(xiàn)象。在國際上首次利用骨骼肌細胞自噬熒光報告系統(tǒng)，通過天地比對分析發(fā)現(xiàn)了空間微重力環(huán)境影響骨骼肌細胞自噬的規(guī)律。利用高通量測序獲得了空間骨骼肌細胞基因表達圖譜，發(fā)現(xiàn)了空間微重力環(huán)境通過影響自噬導致肌萎縮的可能機制及潛在分子靶標。

上海營養(yǎng)與健康所副研究員李俞瑩告訴解放日報記者，該研究未來有望通過特定藥物、調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)或運動等手段來調(diào)控自噬流，從而改善航天員的健康狀況。研究成果還可推廣應用于地面的肌少癥患者及長期臥床病人，為對抗肌肉萎縮問題提供新的解決方案。

題圖來源：中國空間站組合體模型。新華社

來源：作者：解放日報黃海華

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