首位載荷專(zhuan) 家在“天宮”究竟幹些啥

　　◎本報記者 陸成寬

　　太空實驗項目的選取，主要是圍繞國內(nei) 外前沿熱點方向和重大需求開展科學項目論證、遴選。如在空間生命科學領域，科學家麵向空間生命孕育、合成生物製造與(yu) 製藥、複雜生態係統等方向，規劃相應研究主題和實驗項目群，進行太空實驗。

　　呂從(cong) 民 空間應用係統副總設計師、中國科學院空間應用工程與(yu) 技術中心研究員

　　5月30日，神舟十六號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射，此次神舟十六號航天員乘組首次包含“航天駕駛員、航天飛行工程師、載荷專(zhuan) 家”3種航天員類型，也是我國航天飛行工程師和載荷專(zhuan) 家的首次太空飛行。同時，跟隨神舟十六號載人飛船一同飛天的，還有5項生命科學實驗項目的實驗物資。這些實驗物資重約23.6千克，體(ti) 積約95升，其中包括了6個(ge) 定製貨包。

　　為(wei) 什麽(me) 要在太空開展生命科學實驗？空間應用係統副總設計師、中國科學院空間應用工程與(yu) 技術中心研究員呂從(cong) 民解釋：“生命是最複雜的物質存在形式之一，在空間特有的微重力、宇宙輻射和磁場變化條件下，研究人和多種生物響應，是深入探究生命現象本質的重要途徑，也是人類實現長期太空探索活動的基礎。”

　　線蟲、擬南芥成為(wei) 太空“常客”

　　繼神舟十五號載人飛行任務啟動空間站三艙科學實驗櫃後，隨著神十六乘組的到來，實驗艙將再次迎來線蟲實驗。在“空間輻射暴露引起線蟲發育過程DNA損傷(shang) 修複及細胞凋亡影響研究”實驗項目中，一個(ge) 裝載著4種線蟲的線蟲芯片實驗盒被帶上太空。

　　科研人員將利用全自動微流控係統對線蟲個(ge) 體(ti) 的在軌發育和損傷(shang) 效應進行觀測，分析長期輻射暴露對DNA損傷(shang) 修複及生殖細胞凋亡的影響，該實驗有望為(wei) 揭示長期在軌生物個(ge) 體(ti) 對抗空間輻射損傷(shang) 機製作出貢獻。

　　在“空間輻射損傷(shang) 評估科學與(yu) 應用關(guan) 鍵技術”實驗項目中，線蟲也是“主角”。呂從(cong) 民介紹，該實驗的主要科學目標是挖掘空間輻射損傷(shang) 評估和風險預警的生物標誌物，分析空間輻射損傷(shang) 的品質因子，構建空間輻射損傷(shang) 評估模型，為(wei) 開發具有自主知識產(chan) 權的空間輻射健康風險評估體(ti) 係提供重要技術支撐。

　　同時，在“微重力環境對細胞間相互作用和細胞生長影響的生物力學研究”實驗項目中，6個(ge) 生物力學樣品單元被上行至空間站，其中2個(ge) 裝載肝細胞，4個(ge) 裝載肝細胞/內(nei) 皮細胞。“該實驗旨在認識肝組織細胞在微重力下的生物力學特征和力學—生物學耦合過程，以及重力變化對細胞生命活動的作用規律；發展基於(yu) 生物力學的空間細胞—組織動態培養(yang) 新實驗技術。”呂從(cong) 民說。

　　生物實驗的“常駐嘉賓”、科學家最喜歡的模式植物——擬南芥也隨著神舟十六號再度飛上太空。科研人員將利用野生型、3種突變體(ti) 和轉基因擬南芥，開展空間微重力環境調控植物細胞結構和功能的分子網絡研究，揭示植物感受微重力環境的信號轉導機製及其調控網絡。

　　此外，還有包含8個(ge) 核酸實驗單元的“蛋白與(yu) 核酸共起源及密碼子起源的分子進化研究”實驗項目，也隨神舟十六號飛上太空。該實驗將在國際上首次將氨基酸、核苷酸與(yu) 磷結合，探索密碼子起源；考察重力效應對密碼子起源的影響；考察重力效應與(yu) 生命進化的關(guan) 係；為(wei) 生命的化學起源理論體(ti) 係及尋找地外生命宜居星球提供重要的科學依據。

　　呂從(cong) 民說，空間科學與(yu) 應用項目涉及的領域比較多，有效載荷的特點也各不相同，神十六乘組的載荷專(zhuan) 家深度參與(yu) 這些在軌實驗，可以大大提高在軌科學實驗效率，簡化科學實驗裝置設計，充分發揮人的自主判斷、決(jue) 策、處理能力。

　　實驗圍繞熱點方向和重大需求

　　那麽(me) ，與(yu) 神舟十五號上行的太空實驗相比，神舟十六號上行的太空實驗有什麽(me) 特點？

　　“神舟十五號和神舟十六號上行的太空實驗項目均以生命科學實驗為(wei) 主，都是利用空間微重力、輻射條件開展實驗。每次飛行任務科學項目的安排主要根據飛船的上行資源條件、下行資源以及科學項目就緒狀態進行總體(ti) 規劃。”呂從(cong) 民解釋道。

　　同時，呂從(cong) 民強調，空間生命科學實驗項目多數需要進行發射場樣品製備、加載、集成，並進行待發段臨(lin) 射安裝，目的是保持生物樣品的活性、盡量減少地麵重力條件對實驗結果的影響。

　　為(wei) 什麽(me) 要在太空開展科學實驗？在太空開展哪些實驗，又是由什麽(me) 因素決(jue) 定的？“實驗項目的選取，主要是圍繞國內(nei) 外前沿熱點方向和重大需求開展科學項目論證、遴選。”呂從(cong) 民說，比如在空間生命科學領域，科學家麵向空間生命孕育、合成生物製造與(yu) 製藥、複雜生態係統等國際前沿和人民健康需求，規劃相應研究主題和實驗項目群，進行太空實驗。

　　在微重力物理科學領域，麵向活性軟物質、重要應用新材料製備、複雜等離子體(ti) 、超臨(lin) 界燃燒等前沿領域和國家重大需求，空間應用係統規劃了包括流體(ti) 物理與(yu) 熱物理、燃燒科學、材料科學、基礎物理等重點研究方向。

　　在空間天文與(yu) 地球科學領域，瞄準暗物質、宇宙線起源、太陽係行星起源演化等國際公認的重大科學問題，空間應用係統將規劃開展長期空間觀測與(yu) 科學數據處理。

　　此外，空間應用係統還瞄準新型原材料、關(guan) 鍵元器件自主可控、在軌製造與(yu) 建造等支撐未來空間任務實施的關(guan) 鍵技術，在空間應用新技術研究領域規劃研究主題。(科技日報)