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  不到1毫米长的线虫,嫩绿的水稻幼苗,大小只有针尖1%的链霉菌,浸泡在溶液中的蛋白质晶体……去年11月,在跟随神舟八号在太空中飞行了16天半后,它们全部顺利返回地面,马不停蹄地进入实验室接受科学家的全面“体检”,看看它们到底从太空带回了什么惊喜。

  “现在半年过去了,中方科学家参与的11项空间生命科学实验已经到了‘收获期’。”5月底,中科院空间科学与应用总体部的一间会议室里气氛轻松,各项实验负责人的脸上早已没有了当初“神八”刚刚返回时的紧张,“这些科学实验现在已取得不少研究成果,并且发表了论文,而且还有很多深入研究的空间。”这11项实验,样品成功率达到96%。

  抗生素工厂搬上太空

  “我们从搭载样品中筛选出几株发生特殊诱变的菌株,而且还发现,链霉菌在空间环境中产生抗生素的效率更高。”小小的链霉菌是中科院微生物所研究员黄英的“宝贝”,她指着显微镜下的实验照片对《中国科学报》记者解释说,链霉菌属微生物,是放线菌的一种,而70%的抗生素由放线菌产生。

  让黄英感到惊喜的是,“太空旅行”后的链霉菌地生长速度大幅度提高。它们在太空中肆无忌惮地生长,杀死了更多的枯草芽孢杆菌,这说明它们释放出的抗生素浓度高于地球上的同类。

  “将来不论是在太空环境中,还是通过地面模拟微重力环境,这项研究都为大量生产某些抗生素药物提供了研究基础。”有这么好的应用前景,黄英露出满脸笑容。

  线虫“勇闯”微重力空间

  它们有着好听的名字——秀丽线虫,在自然状态下它们生活在泥土中,以细菌为食。而在“神八”的太空实验里,它们被装进小盒子,体验着与宇航员一样的微重力环境。

  “宇航员进入太空后会有许多不适应症,因为线虫的肌肉组织和人体肌肉组织比较像,所以我们希望通过线虫去研究它在太空中肌肉的一些功能。”中科院水生生物所副研究员王高鸿对《中国科学报》记者说。

  “回来后,我们看到线虫的行为能力降低了,确实和宇航员的肌肉萎缩有某种联系。”

  王高鸿认为,这次验证的结果非常可喜,研究会为宇航员肌肉萎缩等病症提供生物学基础和机理,也为开发预防疾病发生的药物提供帮助。

  水稻种上空间站

  “我们将水稻种子在地面接种,然后送上太空萌发生长。”中科院植物所的温晓刚说,水稻是空间生命支持系统中重要的食物来源,对于未来宇航员在太空进行长期作业,这项研究必不可少。

  回到地面后,水稻幼苗继续在温晓刚的实验室中生长。

  “我们发现它可以进行基本的生长发育,和地面没有显著差别。但由于光合活性低于地面生长的幼苗,发育得也没有地面上那么好。”温晓刚说,空间微重力会造成高等植物光合机构叶绿体中的类囊体膜结构发生改变,比如类囊体膜垛叠的基粒组分减少等,这种变化可能对植物光合系统的功能造成一定影响。

  “以后要在空间站种植的话,首选应该是生菜这种沙拉型蔬菜。水稻、小麦可以应用于月球基地这样的太空生保系统,那就是更长远的事情了。”温晓刚笑着说。

  满怀希望的太空

  其实,除了上面提到的几项实验外,我国科学家还利用“神八”的太空微重力环境培养蛋白质晶体,得到的4种蛋白质晶体质量较地面对照或以往结果得到显著改善,出晶率达到创新高的85.7%,将来或许可依据研究数据开发一些新的药品。

  此外,中科院水生所还在“神八”上构建了一个小型“生物圈”。这个水生态系统以纤细裸藻和小球藻作为主要生产者,澳洲水泡螺作为主要消费者,同时以自组织形式共培养细菌作为分解者,迈出了在太空自主建立受控生态生命保障系统的重要一步。

  正如“神八”空间应用系统总体主任设计师赵黎平所言:“我国在未来后续空间站的空间应用和科学研究上,肯定要有很大的发展。”

  在未来我国建立空间站阶段,国家级空间实验室建成后,“我们不仅会在空间生物科学,而且会在微重力物理、空间材料、基础物理等这些空间科学的前沿方向,都会有很丰富的资源来开展下一步的科学实验。”在赵黎平眼中,这是一个满怀希望的太空。