神八飛船發射成功 讓魚在太空“游”
跟以往的簡單搭載不同,今天升空的神舟八號飛船將有一批特殊“乘客”。它們都是中國載人航天空間科學應用領域開展的第一次國際合作的“產物”,并且,實驗目的也提升到一個新的階段。
昨天,中國科學院空間科學與應用總體部總體室主任設計師趙黎平介紹,中德合作的生命科學實驗項目總共有17項涉及33種樣品,其中中方10項,德方6項,中德合作1項,涉及中方7家單位,德方6個大學。這17個項目33種樣品涉及四大領域,分別為基礎生物學、空間生命技術、先進生命支持系統中的生物學以及空間輻射生物學。涉及到的樣品有動物、植物和微生物。
有了“生命”參與進來,神八的太空之旅就更有看頭。
海藻和魚類組“水族箱”
德國宇航局負責神八中德合作項目的馬庫斯·布朗博士介紹,這次實驗用的裝置里,有40個小盒子。“每個如同iPhone手機一般大小。”其中,大部分生物樣品都是采用“雙備份”形式,一份暴露在微重力的太空環境中,另外一份則是在離心機模擬出的地球重力環境下,這樣,“可以方便科研人員進行實驗結果的對比”。
其中,把魚置于封閉環境中,讓它在一套物質循環系統中生長,這是歐洲太空局比較熱衷的實驗。不過,它并不是單純的飼養,而是利用魚類給宇航員補充營養和蛋白質,以及建立再生生命保障系統。布朗表示,這一次借著神八這輛“順風車”,德國埃朗根大學開展了這項實驗,“是為了未來長期的太空飛行做準備”。
簡單來說,就是把魚、魚蟲和藻類以及由它們組成的循環系統放在太空環境中。然后,利用光照,可以培育藻類,成為魚的餌料。同時,吞食藻類的魚蟲,也是魚的餌料。而“水族箱”的空氣循環系統,有水泵、照明和傳感器,可以利用藻類光合作用產生的氧供給魚和魚蟲,再把它們排出的二氧化碳回送給藻類用于光合作用,這樣,富余的氧氣,可以供人呼吸。
不過,這項實驗過去從沒在太空中開展過,很多困難需要解決。比如說,在失重環境下,魚難控制自己的游動方向,捕食就成了一大難題。所以,科學家們利用魚的背光反射習性,安裝了一些裝置,輔助它們捕食。
實驗裝置在太空大約飛行三周,然后隨神八返回地面。作為生物再生生命保障系統的一部分,魚再一次返回,將會是一種什么樣的狀態?而“水族箱”是否能夠適應太空環境運作?飛船內部的攝像頭將對此進行記錄。
送“超級病菌”到太空
在布朗博士提供的搭載樣品清單中,德國漢堡大學還送了一種“超級病菌”隨神八進入太空,以及人類癌癥細胞。
這種名字叫抗甲氧苯青霉素金黃葡萄球菌(MRSA)的病菌據說是多種抗生素都殺死不了的病菌,因為它能夠抵抗住最強力的抗生素和藥物。MRSA可在人體皮膚或者鼻子內生存,或者通過皮膚傷口感染,嚴重情況下會感染人體血管、破壞肌肉,甚至導致死亡,被列為世界三大最難解決感染性疾患的第一位,據說白求恩當年就是感染金黃色葡萄球菌導致敗血癥去世的。
“科學家希望更深入了解它的生長機制,從而找到抵抗這種病菌的新的藥物成分。”據他介紹,這項實驗是和中國科學院生物物理所聯合進行的。
尋找更強大的新藥
這一次,神八還搭載了14種蛋白質,這些蛋白質涉及痢疾桿菌、活化酶等,都是對人類疾病探索、人體健康服務的。
北京航空航天大學生物與醫學工程學院桑晨副教授介紹,病菌的有毒蛋白晶體受到輻射時,在太空中比在地球上長得更大。同時,失重還可改變晶體的形狀和產量,這使晶體毒性更強。科學家發現,在空間失重的條件下,蛋白質晶體可以比在地球上生長的尺度大,結構更完整,可以很方便地進行分析。通過對這些晶體進行分析,能更深入地揭開蛋白質、酶和一些病毒的秘密。發現秘密后,就可能產生制造新的生物藥劑的方法,這些新的生物藥劑會對治療疑難病癥有特效。