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神二十發(fā)射在即, “生物界孫悟空”將赴太空

幾天前,神舟二十號載人飛船與長征二號F遙二十運載火箭組合體已轉(zhuǎn)運至發(fā)射區(qū),計劃近日擇機實施發(fā)射。這次太空之旅還有一位神秘乘客——它不是身著宇航服的航天員,而是一種被科學家稱為“生物界孫悟空”的渦蟲!

這種僅有指甲蓋兒大小的生物,把它切成兩半,短短7到10天,兩段殘缺的身體竟能各自長出完整的腦袋和尾巴;哪怕切碎成無數(shù)小塊,每一塊都像擁有 “復活技能”般,拼出全新的個體!更驚人的是,這種“切片大師”的生命歷程已經(jīng)超過5.2億年,是地球上最古老的生物之一。

中國空間站為何要不遠萬里,邀請這些“小不點兒”奔赴太空?它們即將開展的太空實驗,又能為人類的醫(yī)學研究帶來哪些革命性的突破?

山東理工大學生命與醫(yī)藥學院青年教師甄輝介紹,這一次上中國空間站的渦蟲,是經(jīng)過無性繁殖的東亞三角渦蟲。

渦蟲是一種擁有強大再生能力的扁形動物,是生物學研究中常用的動物實驗材料之一。渦蟲的組織修復能力十分驚人,即使斷成兩截后,兩邊仍可再生出新的肌肉、皮膚、腸道,甚至完整的大腦,而且這種再生可以無限地進行下去。研究渦蟲對研究人類細胞克服老化、延緩衰老等具有重要意義。

山東理工大學生命與醫(yī)藥學院教授趙博生介紹,渦蟲具有極強的再生能力,切掉它的哪一部分,大概7-10天就能再生出來。是什么在調(diào)控著這些干細胞的增殖,使之又分化成各種不同組織和器官的細胞?這些都是不清楚的。渦蟲和哺乳類動物有非常多的相似性,我們想通過對它的研究,在人類相關(guān)疾病的克服等方面得到一些幫助。

趙博生介紹,在中國空間站進行渦蟲實驗,想要通過研究空間環(huán)境對渦蟲再生過程的發(fā)生以及生理形態(tài)的影響,來探尋太空復合環(huán)境影響修復再生的可能分子機制,以更好理解太空環(huán)境對生物體的影響,為未來太空醫(yī)學的發(fā)展以及研究人類細胞老化和創(chuàng)傷修復提供關(guān)鍵技術(shù)支持。

“空間站有一個特殊的復合環(huán)境,一是失重,二是輻射。在這樣的復合條件下,渦蟲的再生過程會不會發(fā)生變化?假設(shè),它上去以后某些基因發(fā)生改變,能夠促使它快速地再生,那么這個原因是什么?這也是我們很想知道的問題。”

科研人員專門為渦蟲制作了一個帶有芯片的實驗盒,裝載好芯片后,封入48段渦蟲,裝入恒溫箱里,交給載人飛船隨航天員一起上行。入軌之后,由航天員將渦蟲芯片實驗盒從恒溫箱中取出,裝載到生命生態(tài)柜的小型生物通用培養(yǎng)模塊中,加電啟動實驗。通過地面指令,完成樣品圖像采集、自動換液和樣品固定,并及時下傳數(shù)據(jù)。與此同時,地面也設(shè)置了與空間站實驗模塊完全相同的模塊,同步開展對照實驗,以期能加強了解空間復合環(huán)境影響再生的基本機制。

趙博生介紹,一、三、五天屬于渦蟲再生的關(guān)鍵時期,所以設(shè)計了三個模塊,每個模塊里面有16段渦蟲。在軌實驗結(jié)束后,將由航天員將渦蟲芯片實驗盒從小型通用生物培養(yǎng)模塊中拆出,放入手套箱,取下渦蟲芯片,等航天員下行時帶回地面。科研人員通過組學分析,就能獲得空間復合環(huán)境與地面對比實驗下渦蟲再生過程中關(guān)鍵時段的差異基因圖譜。主要是找差異,地球上的再生和在空間站里的再生,區(qū)別在什么地方。

目前,科研人員經(jīng)過反復試驗,已經(jīng)做好了將渦蟲送上天的各項準備工作,大家對于即將開始的空間環(huán)境科學實驗充滿期待。

(據(jù)央視新聞)

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