文/航科

▲ 生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜

▲ 生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜

▲ 科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜

太空實(shí)驗(yàn)少不了各種新鮮事，而這次神舟十四號(hào)航天員“簽收”問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙，將利用它主要面向空間生命科學(xué)研究。具體能干什么呢？我們來(lái)看看權(quán)威“爆料”。

中國(guó)科學(xué)院是載人航天工程三大發(fā)起部門之一，牽頭負(fù)責(zé)空間應(yīng)用系統(tǒng)。而空間應(yīng)用系統(tǒng)中，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙任務(wù)以生命科學(xué)和生物技術(shù)研究為主，科研人員在空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、微重力流體物理、空間材料科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)試驗(yàn)等4 個(gè)研究方向上規(guī)劃部署了10 余個(gè)研究主題，據(jù)悉已立項(xiàng)40 余項(xiàng)科學(xué)項(xiàng)目。中國(guó)空間站建成后，科研人員將持續(xù)論證、滾動(dòng)實(shí)施相關(guān)科學(xué)項(xiàng)目。

為保證科學(xué)任務(wù)順利開(kāi)展，不斷產(chǎn)出科學(xué)成果，中科院空間應(yīng)用系統(tǒng)在問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙部署了生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜、生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜、科學(xué)手套箱與低溫存儲(chǔ)柜、變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜等科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，還配置了艙內(nèi)外應(yīng)用任務(wù)共用支持設(shè)備，聯(lián)合支持科學(xué)項(xiàng)目在軌全任務(wù)鏈實(shí)施。

生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜以多種類型的生物個(gè)體（如植物種子、幼苗、植株，兼顧小型動(dòng)物）為實(shí)驗(yàn)樣品，計(jì)劃開(kāi)展擬南芥、線蟲(chóng)、果蠅、斑馬魚等動(dòng)植物的空間生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，希望揭示微重力對(duì)生物個(gè)體生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝的影響，促進(jìn)人類對(duì)生命現(xiàn)象本質(zhì)的理解。此外，實(shí)驗(yàn)將研究空間輻射生物學(xué)和亞磁生物學(xué)效應(yīng)與機(jī)制，探索建立應(yīng)用型受控生命生態(tài)系統(tǒng)，為航天員在軌輻射損傷評(píng)估、防護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)柜以組織、細(xì)胞和生化分子等不同層次多類別生物樣品為對(duì)象，開(kāi)展細(xì)胞組織培養(yǎng)、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶與分析、蛋白與核酸共起源和空間生物力學(xué)等實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)探索3個(gè)方面：探索微重力環(huán)境下細(xì)胞生長(zhǎng)、分化規(guī)律和機(jī)制，為人類健康、生殖發(fā)育提供理論基礎(chǔ)；探索重力效應(yīng)對(duì)生命起源和進(jìn)化的影響；力爭(zhēng)在高效蛋白質(zhì)/多肽藥物、納米晶骨骼生物技術(shù)等方面取得突破性發(fā)現(xiàn)，對(duì)指導(dǎo)組織工程、生物醫(yī)藥的研究和應(yīng)用發(fā)揮重要作用。

科學(xué)手套箱為開(kāi)展實(shí)驗(yàn)提供潔凈密閉空間和溫濕度環(huán)境控制，又配置靈巧機(jī)械臂，具備細(xì)胞級(jí)精細(xì)操作能力。其中，手套箱為航天員操作多學(xué)科實(shí)驗(yàn)樣品提供安全、高效支持。低溫存儲(chǔ)裝置具有3 個(gè)典型低溫存儲(chǔ)溫區(qū)——零下80 攝氏度、零下20 攝氏度、4 攝氏度，能夠滿足不同實(shí)驗(yàn)樣品的低溫存儲(chǔ)需求。

變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供0.01g 至2g 的高精度模擬重力環(huán)境，采用先進(jìn)的無(wú)線傳能和載波通信技術(shù)，支持開(kāi)展微重力、模擬月球重力、模擬火星重力等不同重力水平下的復(fù)雜流體物理、顆粒物質(zhì)運(yùn)動(dòng)等科學(xué)研究。

此外，科研人員在艙外空間應(yīng)用系統(tǒng)部署了能量粒子探測(cè)器、等離子體原位成像探測(cè)器，用于獲取空間質(zhì)子、電子、中子、重離子和等離子體等環(huán)境要素?cái)?shù)據(jù)，為航天員健康、空間站安全運(yùn)營(yíng)提供保障支持，還可用于空間環(huán)境基礎(chǔ)研究。

▲ 變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜外表很萌

▲ 變重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜打開(kāi)

今年中國(guó)空間站將完成建造，成為國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，將持續(xù)滾動(dòng)開(kāi)展大規(guī)模的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)試驗(yàn)，有望在宇宙起源演化、物質(zhì)本質(zhì)規(guī)律、人類太空長(zhǎng)期生存等重大前沿科學(xué)問(wèn)題上取得重大發(fā)現(xiàn)和科學(xué)突破，預(yù)期會(huì)突破和掌握高精度時(shí)頻系統(tǒng)、太空智能制造、新一代信息、新材料制備等自主可控的關(guān)鍵核心技術(shù)，有力推動(dòng)生物、能源、醫(yī)藥、材料、信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為解決國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出獨(dú)特貢獻(xiàn)。

可以說(shuō)，隨著太空實(shí)驗(yàn)任務(wù)越來(lái)越繁重，我們會(huì)看到越來(lái)越多的“新型航天員”上天，他們是專職太空科研人員，將與載人航天事業(yè)相互促進(jìn)，共同攀上科技新高地。

▲ 科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜地面測(cè)試