斑馬魚培養(yǎng)基、產(chǎn)甲烷古菌、耐輻射微生物、氨基酸……11月4日，一批生命類科學實驗樣品隨神舟十八號飛船順利返回地球。
因生物活性要求，這些“太空特產(chǎn)”被第一時間從著陸場轉(zhuǎn)運至位于北京的中國科學院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心。作為載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)總體單位，中國科學院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心對返回的生命實驗樣品基本狀態(tài)進行檢查確認后，交付科學家開展后續(xù)研究。
在太空養(yǎng)斑馬魚
2024年4月25日，由斑馬魚和金魚藻組成的小型水生生態(tài)系統(tǒng)搭載神舟十八號進入中國空間站。該系統(tǒng)被安裝在問天艙生命生態(tài)柜開展空間實驗，實驗計劃30天，實際完成了44天的生態(tài)系統(tǒng)空間穩(wěn)定運行。在軌運行期間，航天員進行了三次水樣樣品采集、一次魚食盒更換以及一次魚卵收集盒拆除等操作。
這次實驗實現(xiàn)了我國在空間培養(yǎng)脊椎動物領(lǐng)域的突破，并發(fā)現(xiàn)空間環(huán)境對斑馬魚的運動行為產(chǎn)生了明顯影響。
“后續(xù)，我們將對下行樣品進行詳細分析，同時結(jié)合實測數(shù)據(jù)對水生生態(tài)系統(tǒng)進行深入研究，預(yù)期將獲得對水生生態(tài)系統(tǒng)在空間環(huán)境下物質(zhì)循環(huán)機制的新認識?！敝袊茖W院水生生物研究所張憲園博士說道。
三株古菌驗證適應(yīng)性
在所有古菌中，產(chǎn)甲烷古菌是最引人注目的一類。它們是地球上起源最早的原核微生物之一，能在無氧環(huán)境中將有機物降解為甲烷。此次返回的科學實驗樣品中，有三株產(chǎn)甲烷古菌?！拔覀冊谔臻_展了厭氧古菌輻射損傷與適應(yīng)性研究，驗證了三株產(chǎn)甲烷古菌在模擬火星重力、空間微重力環(huán)境和宇宙輻射條件時的適應(yīng)性?！鼻迦A大學地球系統(tǒng)科學系助理研究員崔奪說，這項研究在太空艙艙內(nèi)、艙外和地面實驗室同步開展實驗。
艙內(nèi)樣品利用問天艙生命生態(tài)實驗柜小離心機模塊開展，于2024年1月19日在小離心機安裝好開始實驗，于2024年8月20日從小離心機取出結(jié)束實驗。實驗結(jié)束后，實驗樣品被放入4℃低溫預(yù)冷裝置中保存，等待下行。艙外樣品利用夢天艙生命輻射暴露裝置開展，于2024年4月2日開始實驗，9月27日實驗樣品順利回艙，放入4℃低溫預(yù)冷裝置，等待下行。“接下來，我們將對樣品進行表型、遺傳、轉(zhuǎn)錄和蛋白水平差異的驗證，期待能揭示火星甲烷產(chǎn)生機制及地外極端環(huán)境存在生命的可能性。”崔奪說。
215個極端微生物樣品上天下地
極端微生物可以在太空生存嗎？這個問題的答案，或許即將揭曉。此次，共有215個極端微生物樣品隨神舟十八號返回地球。
“這些樣品中，有些是在自然界極端環(huán)境中生存的耐輻射微生物、石生微生物和地衣。它們主要被用來研究生命體在空間環(huán)境中的存活極限，探討這些極端環(huán)境微生物向外太空拓展的能力，評估地球生命發(fā)生星際傳播的可能性，驗證巖石有生源假說，同時挖掘極端環(huán)境微生物的各層次抗逆資源。”中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院副研究員章高森告訴記者。
這批實驗樣品還包括人工極端環(huán)境中的微生物，它們采自航天器AIT（總裝集成測試）環(huán)境和裝配車間?！拔覀儚姆蛛x到的微生物中篩選出耐受惡劣環(huán)境能力最強的菌株，把它們與常見航天器材料做成復(fù)合結(jié)構(gòu)，來模擬微生物在航天器不同部位的存在狀態(tài)?！闭赂呱f，“通過艙外暴露實驗來獲得這些樣品在空間環(huán)境的生存極限和耐受性，分析航天材料對微生物的防護特征，可為深空探測行星保護的技術(shù)驗證與實施奠定基礎(chǔ)。”
了解重力在生命起源過程中的作用
生命起源相關(guān)研究，是回答生命科學一些最深層次問題的關(guān)鍵，它不僅涉及生命的本質(zhì)，還涉及探尋地外生命。
科學家在太空利用氨基酸化學反應(yīng)模型，分別從微重力以及空間輻射兩個典型的空間環(huán)境出發(fā)，進行空間生命起源及演化過程中的環(huán)境效應(yīng)探究，以期為地外生命探尋提供實驗及理論支撐。
“這次隨神舟十八號飛船下行的艙內(nèi)樣品，是繼神舟十六號發(fā)射任務(wù)后的第三批實驗樣品。此次，我們拓展了受試氨基酸的種類，進一步驗證氨基酸成肽反應(yīng)的微重力響應(yīng)，有助于了解重力在生命起源過程中的重要作用及潛在分子機制?！睆B門大學化學化工學院副教授劉艷說。
此次隨神舟十八號下行的樣品還包括在艙外輻射生物學暴露平臺接受宇宙輻射的多種生命的“種子”，即包括氨基酸、核苷在內(nèi)的多種生命分子以及模擬火星土壤等的礦物質(zhì)。接下來，科學家將對樣品進行深入研究，以期解答豐富的宇宙射線是否能夠在某種特殊環(huán)境下激發(fā)生命的“種子”縮合，這將為篩選存在地外生命的潛在地質(zhì)環(huán)境提供重要的實驗依據(jù)。（陸成寬）
（責任編輯：蔡文斌）
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