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這些“天外歸客”揭開生命的秘密
2024/11/05 15:27 來源：光明日報 閱讀：1.3萬
11月4日,，總重量約34.6公斤的空間站第七批空間科學(xué)實驗樣品，隨神舟十八號飛船順利返回,。斑馬魚培養(yǎng)基,、氨基酸,、寡肽、產(chǎn)甲烷古菌,、極端環(huán)境微生物等24種生命實驗樣品成為公眾關(guān)注的焦點,。因時效要求，落地后實驗樣品第一時間就從著陸場轉(zhuǎn)運至北京中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心,，交付科學(xué)家開展后續(xù)研究,。
極端環(huán)境微生物，叩問生命星際傳播可能性
極端環(huán)境微生物生活在地球上絕大多數(shù)生物不能存活的環(huán)境中,。到了太空中,，它們還能不能生存？中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院副研究員章高森說：“探討這些極端環(huán)境微生物向外太空拓展的能力,，可以評估地球生命發(fā)生星際傳播的可能性,，驗證巖石有生源假說，為生命起源研究和地外生命探索提供依據(jù),，同時挖掘極端環(huán)境微生物的各層次抗逆資源,。”
此次實驗樣本還包括人工極端環(huán)境中的微生物,，它們采自AIT（總裝集成測試）環(huán)境和裝配車間,。“我們從分離到的微生物中篩選出耐受惡劣環(huán)境能力最強的菌株,，它們與常見空間暴露條件航天器材料形成復(fù)合結(jié)構(gòu),。”章高森解釋,，“我們總能從應(yīng)該不存在微生物的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)一些特別頑強的微生物，它們也會跟航天器一起飛向太空,?！?/span>
那么，它們能在漫長的太空旅行中存活下來嗎,？會給別的星球帶來改變嗎,？章高森說：“在這項研究中，我們模擬微生物在航天器不同材料中的存在狀態(tài),，通過艙外暴露實驗來獲得其在空間環(huán)境的生存極限和耐受性,，分析航天材料對微生物的防護(hù)特征，為深空探測行星保護(hù)的技術(shù)驗證與實施奠定基礎(chǔ),?！?/span>
斑馬魚和金魚藻，空間脊椎動物研究新突破
斑馬魚和金魚藻,，可謂是“天宮”上最引人注目的“超級明星”,。
中國科學(xué)院水生生物研究所博士張憲園介紹,，科研人員構(gòu)建了一個由斑馬魚和金魚藻組成的小型水生生態(tài)系統(tǒng)，在2024年4月25日搭載神舟十八號進(jìn)入中國空間站,，安裝在問天艙生命生態(tài)柜開展空間實驗,，實驗計劃30天，實際完成44天的生態(tài)系統(tǒng)空間穩(wěn)定運行,。
這次實驗,，實現(xiàn)了我國在空間培養(yǎng)脊椎動物方面的突破，并發(fā)現(xiàn)空間環(huán)境對斑馬魚的運動行為產(chǎn)生了明顯影響,?！敖酉聛恚覀儗⒔Y(jié)合實測數(shù)據(jù)對水生生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究,，比如探索斑馬魚和金魚藻二元生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定運行規(guī)律,、水生生態(tài)系統(tǒng)在空間環(huán)境下物質(zhì)循環(huán)機制等?！睆垜棃@說,，“本次實驗取回了水體樣本和魚卵。我們正在設(shè)計新的實驗裝置,，期待下次實驗?zāi)軌蛉』匕唏R魚,，獲得更多突破?！?/span>
厭氧古菌,，探索火星甲烷起源之謎
產(chǎn)甲烷古菌是地球大氣最主要的貢獻(xiàn)者，一直是生命起源的研究焦點,。美國“好奇號”火星車在火星觀測到了甲烷,，同時發(fā)現(xiàn)其在火星大氣中的含量有季節(jié)波動，而這種波動很像是生物產(chǎn)生的,。
火星甲烷從哪里來,？為揭開這個謎題，科學(xué)家們開展了“厭氧古菌輻射損傷與適應(yīng)性研究”,。
清華大學(xué)地球系統(tǒng)科學(xué)系助理研究員崔奪介紹,，實驗驗證了三株產(chǎn)甲烷古菌在空間微重力環(huán)境和宇宙輻射條件的適應(yīng)性?！拔覀冊谔张撆搩?nèi),、艙外都放置了實驗裝置，地面實驗室同步進(jìn)行實驗,，形成地球,、模擬火星重力（空間微重力）和宇宙輻射的相互對照實驗?！?/span>
艙內(nèi)樣品利用問天艙生命生態(tài)實驗柜小離心機模塊開展,，于2024年1月19日在小離心機安裝好開始實驗,，于2024年8月20日從小離心機取出結(jié)束實驗。實驗結(jié)束后,，實驗樣品被放入4℃低溫預(yù)冷裝置中保存,，等待下行。艙外樣品利用夢天艙生命輻射暴露裝置開展,，于2024年4月2日開始實驗,，9月27日實驗樣品順利回艙，放入4℃低溫預(yù)冷裝置等待下行,。
崔奪說：“我們將對樣品進(jìn)行表型,、遺傳、轉(zhuǎn)錄和蛋白水平差異的驗證,，以期待揭示好奇號火星車觀測到的甲烷來源之謎,。”
生命“種子”,，為地外生命探尋提供實驗依據(jù)
在天宮中,，還有一些微小的生命種子——氨基酸。廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副教授劉艷介紹,，氨基酸是生命的“種子”,，在宇宙空間廣泛存在。它們在什么條件下能形成生命,？這是回答生命起源,、探索人類在宇宙中是否有“鄰居”的重要一環(huán)。
“這次隨神舟十八號飛船下行的艙內(nèi)樣品,，是繼神舟十六號發(fā)射任務(wù)后的第三批實驗樣品,。此次，我們拓展了受試氨基酸的種類,，進(jìn)一步驗證氨基酸成肽反應(yīng)的微重力響應(yīng),，有助于了解重力在生命起源過程中的重要作用及潛在分子機制?！眲⑵G說，接下來,，科學(xué)家將深入研究,，以期解答豐富的宇宙射線是否能夠在某種特殊環(huán)境下激發(fā)生命的“種子”縮合；同時,，探索利用空間輻射生物學(xué)裝置,，進(jìn)行空間輻射激發(fā)下相關(guān)基礎(chǔ)生化反應(yīng)的研究，“這將為地外生命探尋潛在地質(zhì)環(huán)境的篩選提供重要的實驗依據(jù)”,。（記者 齊芳）