神舟二十號(hào)載人飛船與長(zhǎng)征二號(hào)F遙二十運(yùn)載火箭組合體已在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心完成發(fā)射前的“最終彩排”,相信要不了多久就將發(fā)射。航天員乘組方面,盡管官方尚未公布具體名單,但乘組人員早已確定,并且已完成系統(tǒng)訓(xùn)練,包括艙外活動(dòng)、空間實(shí)驗(yàn)操作和應(yīng)急救援演練,將于發(fā)射數(shù)小時(shí)前公布名單并亮相。
此次任務(wù)不僅要將神舟20號(hào)乘組的三名航天員送入天宮空間站,更將搭載一位特殊“乘客”——被科學(xué)家稱為“生物界孫悟空”的渦蟲。據(jù)央視新聞報(bào)道,此次神舟二十號(hào)載人飛船將搭載48段東亞三角渦蟲進(jìn)入太空。
科研人員專門為渦蟲制作了帶有芯片的實(shí)驗(yàn)盒,將裝載好芯片的實(shí)驗(yàn)盒封入48段渦蟲,裝入恒溫箱里,由載人飛船隨航天員一起上行。這些渦蟲會(huì)被航天員放入空間站生命生態(tài)柜的小型生物通用培養(yǎng)模塊中開展實(shí)驗(yàn)。
這種體長(zhǎng)不足2厘米的扁形動(dòng)物,不僅看起來(lái)非常呆萌,還擁有令科學(xué)界驚嘆的再生能力。將其切成兩段,7-10天內(nèi)每段均可再生出完整的頭部和尾部。即便碎成數(shù)十塊,每一塊都能重新長(zhǎng)成獨(dú)立個(gè)體。更神奇的是,渦蟲的再生過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)衰老跡象,理論上可實(shí)現(xiàn)“永生”。
渦蟲的“復(fù)活技能”源于其體內(nèi)25%的細(xì)胞是全能干細(xì)胞。這些干細(xì)胞能分化為肌肉、皮膚、腸道甚至大腦細(xì)胞,且再生過(guò)程中基因表達(dá)精準(zhǔn)調(diào)控,確保新生組織與原生物體完全一致。此次渦蟲實(shí)驗(yàn)由山東理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)主導(dǎo),將在空間站“生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜”中開展??蒲腥藛T將通過(guò)對(duì)比太空與地面環(huán)境下渦蟲的再生差異,探索“微重力如何重塑再生基因網(wǎng)絡(luò)以及輻射如何影響再生穩(wěn)定性?”這兩大科學(xué)問(wèn)題。
俄羅斯2005年的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),太空渦蟲再生速度比地面慢30%,且平衡器官發(fā)育異常。這說(shuō)明,太空環(huán)境中,渦蟲的干細(xì)胞增殖、分化和組織重構(gòu)可能受到微重力抑制。中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)將利用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù),研究微重力對(duì)RNA甲基化修飾、細(xì)胞周期基因的調(diào)控機(jī)制。另外,空間站外的高能粒子輻射可能導(dǎo)致渦蟲DNA損傷,實(shí)驗(yàn)將觀察輻射是否引發(fā)再生畸形或癌變,并探索抗氧化劑的防護(hù)效果。
事實(shí)上,渦蟲并非首個(gè)進(jìn)入中國(guó)空間站的動(dòng)物。2024年,斑馬魚和果蠅已分別搭乘神舟十八號(hào)載人飛船和天舟八號(hào)貨運(yùn)飛船上天,開展微重力對(duì)肌肉骨骼和生物節(jié)律的影響研究。斑馬魚70%的基因與人類同源,其太空實(shí)驗(yàn)揭示了微重力通過(guò)抑制膠原蛋白合成導(dǎo)致肌肉退化的機(jī)制;果蠅實(shí)驗(yàn)則發(fā)現(xiàn),太空環(huán)境可能打亂生物鐘基因表達(dá),影響睡眠-覺(jué)醒周期。
通過(guò)對(duì)比簡(jiǎn)單生物“渦蟲”與復(fù)雜生物“斑馬魚”在太空的適應(yīng)性差異,科學(xué)家可更加深入理解失重環(huán)境以及輻射是如何對(duì)生物的生理活動(dòng)產(chǎn)生影響的的,這些研究成果將直接服務(wù)于太空醫(yī)學(xué),為人類在太空長(zhǎng)期生活提供幫助。
長(zhǎng)期太空任務(wù)中,宇航員面臨肌肉萎縮、骨質(zhì)流失等問(wèn)題,而渦蟲的再生機(jī)制或?yàn)殚_發(fā)“細(xì)胞修復(fù)劑”提供新思路。若能通過(guò)此項(xiàng)研究獲得的數(shù)據(jù)開發(fā)出新的生物技術(shù),激活人類干細(xì)胞的再生潛能,未來(lái)或可實(shí)現(xiàn)斷肢再生或器官修復(fù)。此外,若能利用渦蟲的再生機(jī)制開發(fā)太空作物的抗逆品種,將極大提升長(zhǎng)期載人任務(wù)的物資自給能力。
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