11月18日凌晨,，神舟八號(hào)飛船搭載的生物培養(yǎng)箱在神八落地后幾乎是刻不容緩地被送回北京,。據(jù)介紹，培養(yǎng)箱中裝載樣品33種,，開(kāi)展了17項(xiàng)空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn),。如今實(shí)驗(yàn)有了什么進(jìn)展？我們就從中選取幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn),，介紹給您——

神八實(shí)驗(yàn)揭秘

線蟲(chóng)的太空之旅

我是一條線蟲(chóng),但不是你想象中的寄生蟲(chóng),，你可以叫我的英文名字：C.elegans。我坐著神八飛船,，在太空進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)十六天半的旅行,。

自然狀態(tài)下，我生活在泥土中，以細(xì)菌為食,。成年后身長(zhǎng)約1毫米,，人類(lèi)在顯微鏡下才能看清。我通體透明,，長(zhǎng)得不好看,。可大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所孫野青教授和同事們,，卻?？湮沂?ldquo;可愛(ài)美麗的小天使”，還給我起了個(gè)好聽(tīng)的名字：秀麗隱桿線蟲(chóng),。

不是吹牛,，我是天生的“航天員”。在空間生命科學(xué)領(lǐng)域,，我的家族可謂聲名遠(yuǎn)播,。從1975年開(kāi)始，我的同類(lèi)就先后搭載美國(guó)國(guó)家航空航天局的航天飛機(jī)邀游太空,。

為什么選擇我們呢,？一是因?yàn)槲覀冊(cè)?80℃長(zhǎng)期凍存后仍能恢復(fù)活力，是目前已知的*能低溫凍存的多細(xì)胞真核動(dòng)物,。我在逆境時(shí)進(jìn)入休眠期,，像熊冬眠一樣，不發(fā)育,、不吃東西,，時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月左右。二是我們基因組很小,，僅為人類(lèi)基因組的3%,，但有約40%的基因與人類(lèi)同源。據(jù)科學(xué)家們說(shuō),，我們身上很多調(diào)控發(fā)育的基因和人類(lèi)很相似，一旦研究清楚在空間輻射環(huán)境或空間輻射和微重力同時(shí)存在的環(huán)境下,，我們的這些基因是如何變化的,，將給航天醫(yī)學(xué)及空間輻射損傷預(yù)警做出巨大貢獻(xiàn)。

因此,，我們?cè)谔罩幸邮茌椛?，再把這些輻射損傷的印記帶回來(lái)。所以我們?cè)诘孛娌荒苡腥魏螕p傷,，坐飛機(jī)時(shí)都不能過(guò)安檢,，臨上太還要在航天城“集訓(xùn)”兩周，看我們能否順利登艙。

這次上太空,，我的“房子”是德國(guó)航空航天中心DLR研制的SIMBOX（生物支持系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)盒）內(nèi)的38個(gè)小盒子之一,，大約18ml。這么小的空間,，卻住了十萬(wàn)伙伴,。SIMBOX可不簡(jiǎn)單，它的里面安裝了1g的離心裝置,，模擬地球的引力,。我們分成兩組，分別被裝入在1g的離心機(jī)上和附近固定的房子里,，有些伙伴只接受空間輻射,，有的既接受空間輻射又感受微重力的。當(dāng)返回地球后,，我們就可以被比較分析變化的差別,。我們屏住呼吸，停止發(fā)育,，把空間環(huán)境影響的印記盡量留在身上,。

接下來(lái)我們將繼續(xù)配合孫教授課題組，給人類(lèi)帶來(lái)更多驚喜,，大家拭目以待吧!（記者 袁于飛）

放線菌勇闖無(wú)重力空間

放線菌是“神八”的另一位旅客,，它們比縫衣針尖還要小100倍，卻是中科院微生物所黃英教授的心肝寶貝們,。

別小瞧了放線菌,！知道抗生素吧？70%是放線菌產(chǎn)生的,。它們還是環(huán)境保衛(wèi)者——難降解的塑料,、化學(xué)除草劑、殺蟲(chóng)劑,，可能都是放線菌的“美餐”,，只要很短的時(shí)間，它們就能消滅這些頑固有機(jī)物,。

黃英說(shuō),，這次送上太空的有三種微生物，*種是放線菌里的經(jīng)典“美人”,，它產(chǎn)生的色素像天空般蔚藍(lán),，因此叫天藍(lán)色鏈霉菌，正是出于顏色易于觀察的原因,，它是這次上太空的“模特”,；第二種是放線菌里的“新人類(lèi)”,，它生命力旺盛，產(chǎn)生抗生素的能力又強(qiáng)又穩(wěn)定,，它有個(gè)暫定的名字叫卷須鏈霉菌C,；第三種不是放線菌，叫枯草芽孢桿菌,，有些洗衣粉里的酶,，就是從它的分泌物中提取的。這次,，它的命運(yùn)是被兩個(gè)同伴殺死,，從而測(cè)試它們?cè)谔窄h(huán)境下的抑菌能力。 

放線菌被小心翼翼地放進(jìn)通用生物培養(yǎng)箱,，箱子保持23℃恒溫和恒定的濕度,，連空氣成分都是照搬地球的，并且準(zhǔn)備了充分的營(yíng)養(yǎng)物,。

送上太空,，為什么又模擬地球環(huán)境呢？這叫微重力效應(yīng)實(shí)驗(yàn),。地球引力對(duì)生物的影響,，經(jīng)常被人們忽視，但確實(shí)存在,。比如,，樹(shù)木之所以能將根深深扎進(jìn)土地里，就是因?yàn)榈厍蛞Φ挠绊?。?duì)于放線菌而言,，沒(méi)有了地球引力，又會(huì)發(fā)生什么樣的變化,？這就是送放線菌上太空的原因所在,。

此前科研人員曾在地面模擬微重力效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們產(chǎn)生抗生素的周期從1周縮短到4—5天,，抗生素的產(chǎn)量也有所增加,。

將它們送入太空，就是要看看在真實(shí)的微重力環(huán)境中,，它們會(huì)發(fā)生什么變化,。事實(shí)證明，在太空的微重力環(huán)境下,，放線菌的生長(zhǎng)和模擬微重力效應(yīng)環(huán)境下相似，甚至效果更好一些,。天藍(lán)色鏈霉菌和卷須鏈霉菌C在太空中肆無(wú)忌憚的生長(zhǎng),，殺死了更多的枯草芽孢桿菌,，這說(shuō)明它們釋放出的抗生素濃度高于地球上的同類(lèi)。

中科院微生物所接下來(lái)的工作,，是進(jìn)一步比對(duì)這些從太空中回來(lái)的“貴客”們的細(xì)微模樣和抑菌能力,，分析它們的基因性狀，抓緊讓它們“傳宗接代”,，看看下一代中會(huì)不會(huì)出現(xiàn)更美更壯的“*”,。（記者 詹媛）

太空中長(zhǎng)出蛋白質(zhì)

大約10厘米長(zhǎng)、4厘米寬,、5厘米厚——這個(gè)小黑盒就是由神八攜帶的,、用于蛋白質(zhì)晶體生長(zhǎng)研究的“秘密武器”。打開(kāi)這個(gè)“秘密武器”,，可以看到120個(gè)排列整齊,、大小一致的“小抽屜”，中科院生物物理所研究員倉(cāng)懷興解釋說(shuō),，每個(gè)“小抽屜”都裝滿了實(shí)驗(yàn)溶液,，實(shí)驗(yàn)溶液中“漂浮”著一根內(nèi)徑1毫米、長(zhǎng)12毫米的玻璃毛細(xì)管,，毛細(xì)管里裝著蛋白質(zhì)溶液,。“我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)的主要目的，就是要在太空環(huán)境中讓蛋白質(zhì)溶液與實(shí)驗(yàn)溶液發(fā)生反應(yīng),，看看能不能生長(zhǎng)出質(zhì)量更好的蛋白質(zhì)晶體,。”

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命,。蛋白質(zhì)分子是由氨基酸構(gòu)成的,，氨基酸的不同排列方式、也就是蛋白質(zhì)分子的不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其產(chǎn)生不同的功能,。

“要想知道哪種蛋白質(zhì)有何功能,，必須先了解它的結(jié)構(gòu)。”倉(cāng)懷興說(shuō)：“研究蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)有兩種方法,，一是讓其長(zhǎng)出晶體,，再用X射線照射；二是用核磁共振,。”但當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分子比較大時(shí),，“比如一些病毒的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，核磁共振就看不到了,。”

研究蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)是學(xué)界的熱點(diǎn),。“近些年比較熱門(mén)的應(yīng)用是生物制藥領(lǐng)域，因?yàn)楹芏嗖《镜耐鈿ざ际堑鞍踪|(zhì),。”倉(cāng)懷興介紹說(shuō),，美,、日、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家早就將蛋白質(zhì)分子送入太空,，以便獲得質(zhì)量更好的蛋白質(zhì)晶體,，從而更加精細(xì)地了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。“據(jù)我了解,，到目前為止,，大概有25種蛋白質(zhì)分子的高分辨率結(jié)構(gòu)，是利用在空間實(shí)驗(yàn)中獲得的蛋白質(zhì)晶體取得的,。我相信還有更多,，不過(guò)很多制藥公司都將其視為機(jī)密，在新藥研制成功之前不會(huì)對(duì)外宣布,。”

雖然有120個(gè)“小抽屜”,，但此次實(shí)驗(yàn)只攜帶了14種蛋白質(zhì)溶液。倉(cāng)懷興解釋說(shuō)：“蛋白質(zhì)是種很奇怪的物質(zhì),，不是說(shuō)兩種溶液相反應(yīng)就必然能得到晶體,，因此我們都做了充分的‘后備’。”倉(cāng)懷興說(shuō),，得到的晶體已經(jīng)被研究人員帶到上海同步輻射光源進(jìn)一步研究,，“很快就會(huì)有結(jié)果了！”（記者 齊芳）

神八里的綠色植物

“我們利用神八搭載水稻種子,，進(jìn)行高等植物在空間的代謝生物學(xué)研究,。”中科院植物所的溫曉剛說(shuō)。水稻是空間生命支持系統(tǒng)中重要的食物來(lái)源,，也是高等植物研究的模式植物,，這是“神八”選擇水稻種子的原因。

這些水稻種子被放置在植物生長(zhǎng)容器中,，以透光,、透氣、不透水的生物膜覆蓋,。“這些水稻種子在太空中萌發(fā),，生長(zhǎng)成水稻幼苗。”溫曉剛說(shuō),，這些情況與地面上同一溫度,、濕度情況下生長(zhǎng)的水稻種子進(jìn)行對(duì)比，中科院植物所的研究人員就能夠分析水稻幼苗在空間環(huán)境下的生長(zhǎng)發(fā)育情況,，考察空間飛行對(duì)植物代謝過(guò)程的影響,。

溫曉剛說(shuō)：“經(jīng)過(guò)空間飛行，水稻幼苗生長(zhǎng)狀態(tài)良好,，發(fā)芽率達(dá)到91%以上,，與地面實(shí)驗(yàn)一致,。初步的光合生理實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，水稻幼苗在微重力等空間環(huán)境下,，其光合系統(tǒng)的活性受到一定程度的影響，其中對(duì)光系統(tǒng)Ⅰ的影響大于對(duì)光系統(tǒng)Ⅱ的影響,。”溫曉剛解釋?zhuān)臻g微重力會(huì)造成高等植物光合機(jī)構(gòu)葉綠體中的類(lèi)囊體膜結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,，比如類(lèi)囊體膜垛疊的基粒組分減少等，這種變化可能對(duì)植物光合系統(tǒng)的功能造成一定的影響,。“實(shí)驗(yàn)結(jié)果正在進(jìn)行進(jìn)一步研究分析中,。”接下來(lái)科學(xué)家們將深入分析得到的光合生理數(shù)據(jù)，并進(jìn)行水稻幼苗葉片和根尖的亞顯微結(jié)構(gòu)分析,，以及水稻葉片的蛋白質(zhì)組學(xué)研究,，同時(shí)研究空間飛行對(duì)水稻幼苗蛋白質(zhì)組學(xué)的影響，特別是與光合作用相關(guān)的代謝過(guò)程以及與光合能量傳遞相關(guān)的蛋白的影響,，分析空間環(huán)境下植物光合系統(tǒng)的變化規(guī)律,。（記者 詹媛） 

神八中的“生物圈”

如果能在飛船密閉的空間里，建立這樣一個(gè)“生物圈”：讓食物產(chǎn)生,、氧氣供給,、二氧化碳去除和廢物再循環(huán)都變成現(xiàn)實(shí)，那宇航員們長(zhǎng)期居住太空將不再是夢(mèng)想,。神八里就有一項(xiàng)空間簡(jiǎn)單密閉生態(tài)系統(tǒng)探索研究,，我國(guó)科學(xué)家邁出了在太空自主建立受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)CELSS）的重要一步。

CELSS是生命科學(xué),、空間科學(xué),、環(huán)境科學(xué)、自動(dòng)化和遙感科學(xué)諸多高新技術(shù)的集成,。首先要在空間飛行器上進(jìn)行模型實(shí)驗(yàn),，積累基本數(shù)據(jù)。神八飛船上,，中科院水生生物研究所的科學(xué)家們構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單水生態(tài)系統(tǒng),，以纖細(xì)裸藻和小球藻作為主要生產(chǎn)者，澳洲水泡螺作為主要消費(fèi)者,，同時(shí)以自組織形式共培養(yǎng)細(xì)菌作為分解者,。在硬件設(shè)計(jì)上，除了提供藻類(lèi)生長(zhǎng)與產(chǎn)氧所需的光源外,，還增加了藻類(lèi)生長(zhǎng)密度檢測(cè)裝置,，即時(shí)傳送生長(zhǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控；并以特定的技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)的氣體傳質(zhì)分布,，增進(jìn)氣體在不同腔室的傳遞,，以期在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)氣體,、食物與廢物處理的良性循環(huán)。中科院水生生物研究所的李小燕介紹,，從目前得到的數(shù)據(jù)來(lái)看,，藻與螺的生長(zhǎng)都符合預(yù)期目標(biāo)和已知規(guī)律，系統(tǒng)中的各要素基本實(shí)現(xiàn)自循環(huán),、自組織的功能,。同時(shí)從神舟八號(hào)返回的樣品中，可以在生物的空間飛行效應(yīng),、空間共培養(yǎng)系統(tǒng)的物種相互關(guān)系,，空間封閉生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能三個(gè)方面剖析出重要的科學(xué)信息。（記者 袁于飛）