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【記者觀察】?浩瀚無(wú)垠的宇宙中繁星閃爍，中國(guó)空間站是其中那顆璀璨的明珠，綻放著奪目的科技之光?？臻g科學(xué)是充滿(mǎn)新發(fā)現(xiàn)機(jī)遇、探索重要科學(xué)規(guī)律、獲得顯著應(yīng)用效益的突破口。因具備長(zhǎng)期微重力、宇宙輻射等特殊環(huán)境，以及航天員參與、天地往返運(yùn)輸?shù)忍厥鈨?yōu)勢(shì)，中國(guó)空間站成為諸學(xué)科解決重要科學(xué)與應(yīng)用問(wèn)題的獨(dú)特有效途徑，也是開(kāi)展突破性空間新技術(shù)試驗(yàn)的重要平臺(tái)。4月30日，神舟十九號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸，3名航天員結(jié)束任務(wù)，安全回家。他們?cè)谶@間特殊的實(shí)驗(yàn)室在軌工作和生活183天，這趟“太空出差”之旅完成了大量空間科學(xué)實(shí)（試）驗(yàn)。那么，自建成以來(lái)，“高大上”的中國(guó)空間站到底都做了什么？取得了哪些成果？在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心空間應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣品制備室，工作人員處理培養(yǎng)的金魚(yú)藻。新華社發(fā)在北京的中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心，工作人員檢查跟隨神舟十八號(hào)載人飛船返回艙返回的實(shí)驗(yàn)樣品狀態(tài)。新華社發(fā)北京航天飛行控制中心拍攝的神舟十九號(hào)航天員王浩澤在空間站組合體艙內(nèi)協(xié)同工作的畫(huà)面。新華社發(fā)神舟二十號(hào)載人飛船成功對(duì)接空間站天和核心艙的模擬畫(huà)面。新華社發(fā)神舟十七號(hào)航天員乘組在軌展示和介紹第三屆“天宮畫(huà)展”作品。一位小朋友在上海喜瑪拉雅美術(shù)館參觀“無(wú)穹”航天展。新華社發(fā)1.2升的生態(tài)系統(tǒng)，開(kāi)啟太空水生生命新探索“那些可愛(ài)的斑馬魚(yú)除了完成它們的使命任務(wù)，還充當(dāng)了我們的小團(tuán)寵，是我們重要的心靈寄托?！痹谏裰凼颂?hào)航天員乘組太空歸來(lái)后的記者見(jiàn)面會(huì)上，航天員李廣蘇回憶起進(jìn)駐空間站當(dāng)天首次見(jiàn)到斑馬魚(yú)的情景，“它們不怎么動(dòng)，形態(tài)各異地停在原地，過(guò)了幾天發(fā)現(xiàn)它們明顯活潑了，并且可以很好地控制自己游到想去的地方，看來(lái)它們也需要適應(yīng)太空環(huán)境?！币蚧蚺c人類(lèi)基因相似度高且體形小、繁殖快、發(fā)育周期短，斑馬魚(yú)堪稱(chēng)“水中小白鼠”。2024年4月25日，2雌2雄共4尾斑馬魚(yú)“搭乘”神舟十八號(hào)入駐中國(guó)空間站，這也是中國(guó)空間站除了航天員以外迎來(lái)的首種脊椎動(dòng)物“居民”。它們與4克金魚(yú)藻一起組成了一個(gè)1.2升的小型水生生態(tài)系統(tǒng)，入駐問(wèn)天艙生命生態(tài)柜。這個(gè)裝置巧妙地被一塊擋板隔開(kāi)，一側(cè)是700毫升魚(yú)室，另一側(cè)是500毫升植物培養(yǎng)間，擋板上密布的小孔使水中成分在兩者間自由流通。其間，水生支持裝置為金魚(yú)藻提供了發(fā)光二極管光源，支持金魚(yú)藻正常進(jìn)行光合作用，確保這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的氧含量能滿(mǎn)足斑馬魚(yú)的生存需求。值得一提的是，這套裝置還配備了整套“直播”系統(tǒng)，地面的科研人員能實(shí)時(shí)看到斑馬魚(yú)和金魚(yú)藻的狀態(tài)，并詳細(xì)了解水中各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)的變化。“這個(gè)實(shí)驗(yàn)原計(jì)劃運(yùn)行30天，最終實(shí)際成功運(yùn)行了43天，超出了預(yù)期目標(biāo)?！敝袊?guó)科學(xué)院水生生物研究所研究員王高鴻介紹，通過(guò)天地對(duì)比發(fā)現(xiàn)，斑馬魚(yú)在軌出現(xiàn)背腹面顛倒游泳、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、轉(zhuǎn)圈等空間運(yùn)動(dòng)行為異常現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)期間，斑馬魚(yú)在空間站成功繁殖產(chǎn)卵，航天員進(jìn)行了3次水樣樣品采集、1次魚(yú)食更換以及1次魚(yú)卵收集等操作，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行了無(wú)害的固定和處理。2024年11月4日，“太空養(yǎng)魚(yú)”的回收水樣、魚(yú)卵等樣品跟隨神舟十八號(hào)航天員乘組返回地球。“這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在太空培養(yǎng)脊椎動(dòng)物的突破，創(chuàng)造了國(guó)際上空間水生生態(tài)系統(tǒng)在軌運(yùn)行最長(zhǎng)紀(jì)錄，為空間密閉生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)研究提供理論支撐?！蓖醺啉櫇M(mǎn)懷憧憬地表示，這為后續(xù)利用斑馬魚(yú)作為脊椎動(dòng)物模式生物，開(kāi)展全面系統(tǒng)的空間生物學(xué)理論研究和空間水產(chǎn)開(kāi)發(fā)提供了重要平臺(tái)。目前，王高鴻團(tuán)隊(duì)正在對(duì)樣品水化學(xué)和微生物宏基因組進(jìn)行研究，分析空間環(huán)境下水生生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與微生物演替的相關(guān)機(jī)制。“未來(lái)我們將充分利用現(xiàn)有水生生保系統(tǒng)平臺(tái)，聯(lián)合我國(guó)的斑馬魚(yú)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展太空環(huán)境下斑馬魚(yú)配子發(fā)生與跨代遺傳、骨丟失、肌肉萎縮、內(nèi)分泌紊亂、免疫和營(yíng)養(yǎng)代謝等研究。”王高鴻說(shuō)。“太空水稻”豐收，有效支撐未來(lái)載人深空探測(cè)水稻是人類(lèi)主要的糧食作物之一，也是未來(lái)載人深空探測(cè)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。而開(kāi)花，是植物結(jié)出新一代種子的前提。水稻的種子，進(jìn)入太空環(huán)境，能正常萌發(fā)、生長(zhǎng)、開(kāi)花，進(jìn)而結(jié)出種子嗎？答案是可行的。2024年金秋時(shí)節(jié)，中國(guó)大地上一片特殊的稻田引人注目，這里種植的水稻種子是空間站返回的第三代種子。2022年，在中國(guó)空間站進(jìn)行的為期120天的水稻實(shí)驗(yàn)，首次在軌完成水稻“從種子到種子”全生命周期培養(yǎng)。種子交還到科學(xué)家手中，又在田里獲得了豐收?！疤焐匣貋?lái)的那些種子，葡萄糖、果糖的含量比地面種子高出5到6倍，蛋白質(zhì)含量也更豐富，煮完后吃起來(lái)應(yīng)該很甜?！痹缭?002年，中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“分子植物卓越中心”）研究員鄭慧瓊課題組就試圖解答“微重力條件下，不同光周期途徑如何調(diào)控開(kāi)花”這一問(wèn)題。從神舟四號(hào)到實(shí)踐八號(hào)，一直到空間站，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了從空間細(xì)胞融合到模式植物全生命周期培養(yǎng)的系列實(shí)驗(yàn)。在我國(guó)空間站生命科學(xué)項(xiàng)目中，鄭慧瓊帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了“微重力條件下高等植物開(kāi)花調(diào)控的分子機(jī)理”項(xiàng)目。鄭慧瓊介紹，從2022年7月29日注入營(yíng)養(yǎng)液?jiǎn)?dòng)實(shí)驗(yàn)，至11月25日結(jié)束實(shí)驗(yàn)，“微重力條件下高等植物開(kāi)花調(diào)控的分子機(jī)理”項(xiàng)目共開(kāi)展在軌實(shí)驗(yàn)120天，完成了擬南芥和水稻種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)籽全生命周期的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。團(tuán)隊(duì)成員、分子植物卓越中心實(shí)驗(yàn)師王麗華介紹，團(tuán)隊(duì)以模式植物擬南芥和水稻為主要研究對(duì)象，聚焦三個(gè)方面：分析比較微重力在植物開(kāi)花過(guò)程中的作用；揭示微重力調(diào)控植物開(kāi)花的分子基礎(chǔ)與關(guān)鍵基因的表達(dá)變化；解析長(zhǎng)期空間微重力條件下植物開(kāi)花基因表達(dá)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)機(jī)制在植物對(duì)空間環(huán)境適應(yīng)性中的作用機(jī)理。在微重力條件下高等植物開(kāi)花調(diào)控的分子機(jī)理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，科研人員巧妙利用在軌實(shí)時(shí)圖像和返回的擬南芥實(shí)驗(yàn)材料，獲得了不同開(kāi)花時(shí)間擬南芥響應(yīng)微重力的生長(zhǎng)發(fā)育表型數(shù)據(jù)和天地比對(duì)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)?！斑@些數(shù)據(jù)為深入解析植物通過(guò)調(diào)整開(kāi)花時(shí)間適應(yīng)空間微重力的分子機(jī)理提供了全新視角，也為利用相關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件人為控制空間植物的開(kāi)花時(shí)間、培育具有較強(qiáng)空間環(huán)境適應(yīng)能力的植物提供了新路徑。”王麗華說(shuō)。如今，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。研究團(tuán)隊(duì)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?！斑@為未來(lái)空間生命生態(tài)生保系統(tǒng)利用水稻進(jìn)行糧食生產(chǎn)開(kāi)辟了新思路。”王麗華欣喜地說(shuō)。解密對(duì)抗失重影響，造福人類(lèi)生命健康在探索太空的征程中，航天員的身體將經(jīng)歷一系列變化——骨丟失、肌萎縮、心血管功能下降、免疫功能下降等。為什么失重會(huì)導(dǎo)致如此廣泛的生理影響？科學(xué)家們開(kāi)展了哪些助力航天員對(duì)抗這些變化的研究？“針對(duì)失重環(huán)境導(dǎo)致的骨丟失問(wèn)題，我們?cè)趪?guó)際上首次分析了長(zhǎng)期飛行航天員骨代謝影響糖脂代謝的規(guī)律及機(jī)制，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期飛行降低鈣磷代謝調(diào)節(jié)能力，減弱骨形成，促進(jìn)部分骨吸收活性。”中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師李瑩輝告訴記者，我國(guó)研發(fā)的“骨丟失對(duì)抗儀”通過(guò)對(duì)小腿的脛骨施加短時(shí)、高頻、低幅力刺激，促進(jìn)成骨細(xì)胞活性并抑制骨丟失?！斑@項(xiàng)技術(shù)經(jīng)5次長(zhǎng)期飛行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從神十八任務(wù)開(kāi)始應(yīng)用于航天員失重生理效應(yīng)防護(hù)，對(duì)地面老年骨質(zhì)疏松癥的輔助治療也有良好應(yīng)用前景?！敝档藐P(guān)注的是，中醫(yī)的“整體觀”和“平衡調(diào)節(jié)”理念，與長(zhǎng)期失重飛行對(duì)身體健康的廣泛影響十分契合?？茖W(xué)家們利用在軌中醫(yī)四診儀數(shù)字化信息，建立在軌飛行人體面色、舌象、脈象分析技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)期飛行陰陽(yáng)平衡基礎(chǔ)上的8種中醫(yī)證型。研發(fā)的穿戴式、便攜式穴位刺激裝置，已完成6次飛行的健康調(diào)理研究驗(yàn)證，其中穿戴式穴位刺激服從神十八任務(wù)開(kāi)始應(yīng)用于航天員生理效應(yīng)防護(hù)。該成果可應(yīng)用于極地科考、航海、潛艇等，對(duì)地面心血管、衰老退行性疾病的輔助治療也有良好應(yīng)用前景。圍繞失重性骨丟失、肌萎縮、心血管機(jī)能紊亂等長(zhǎng)期飛行三大失重生理效應(yīng)，航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域開(kāi)展了空間細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)探索性研究，取得多項(xiàng)國(guó)際前沿創(chuàng)新成果。在長(zhǎng)期飛行骨肌問(wèn)題細(xì)胞學(xué)研究方面，科研人員首次發(fā)現(xiàn)骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞分化障礙是導(dǎo)致長(zhǎng)期飛行肌萎縮的重要原因，為空間肌萎縮、老年肌少癥、杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥等防治提供新的治療思路。在失重心血管功能障礙方面，完成我國(guó)首例“太空器官芯片”研制與在軌應(yīng)用，也是國(guó)際上首例空間血管器官芯片，標(biāo)志著我國(guó)已具備在軌開(kāi)展器官芯片研究的能力，實(shí)現(xiàn)了空間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)從2D細(xì)胞到3D組織器官的提升，相關(guān)成果榮獲2023年度中國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展。“我們的目標(biāo)是，圍繞人類(lèi)太空長(zhǎng)期生存面臨的航天醫(yī)學(xué)問(wèn)題，面向國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和國(guó)民健康，系統(tǒng)開(kāi)展基礎(chǔ)性、前瞻性、探知性空間實(shí)驗(yàn)研究，產(chǎn)出一批有影響力的原創(chuàng)性研究成果，豐富航天醫(yī)學(xué)理論，發(fā)展航天醫(yī)學(xué)新技術(shù)，支撐載人航天持續(xù)發(fā)展，推動(dòng)國(guó)家相關(guān)科技發(fā)展戰(zhàn)略，惠及國(guó)計(jì)民生和大眾健康?！崩瞵撦x對(duì)未來(lái)充滿(mǎn)期待。這些在太空進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，既關(guān)照地面，也將目光投向更遠(yuǎn)的宇宙。當(dāng)人類(lèi)仰望星空，那劃過(guò)天際的中國(guó)空間站身影，承載著無(wú)數(shù)的夢(mèng)想與希望，正書(shū)寫(xiě)著屬于中國(guó)乃至全人類(lèi)的壯麗詩(shī)篇。（原載于《光明日?qǐng)?bào)》 2025-05-19 07版）