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至仪器人的骄傲!生命科学载荷首次登入国际空间站

2021-10-06 | 公司新闻
仪器人的骄傲!生命科学载荷首次登入国际空间站 仪器人的自豪!生命科学载荷首次登入国际空间站 时间:2017⑹⑸ 12:10:00

北理工研制生命科学载荷首次登入国际空间站,这成了1起人的自豪,标志着中美空间科学合作获得了零的突破。此次搭载是中美两国30年来在空间领域的首次合作,具有破冰之意义。

北京时间4日清晨5时7分,由北京理工大学邓玉林教授团队研制的空间环境下在PCR反应中DNA错配规律研究的科学载荷在美国佛罗里达州肯尼迪空间中心由负责运营国际空间站科学研究平台的NanoRacks公司通过SpaceX公司猎鹰9号火箭乘坐龙飞船送往国际空间站。该载荷将在空间辐射及微重力环境下,在轨展开抗体编码基因的突变规律研究。本次搭载项目的顺利实行,是中国空间科学项目首次登入国际空间站,标志着中美空间科学合作获得了零的突破。根据双方协议,美方将把北理工校旗带到国际空间站,由宇航员在空间站内展开,这是中国高校校旗首次出现在国际空间站内,意义深远。

至仪器人的骄傲!生命科学载荷首次登入国际空间站

本次登入国际空间站的北理工空间生命科学载荷,是科技部重大科学仪器开发专项和国防科工局民用航天专项支持下,由北京理工大学生命学院教授、国际宇航科学院院士邓玉林团队自主创新研制,是继该团队所研制的载荷在2011年神舟8号搭载、2016年长征7号首飞搭载和2017年天舟1号搭载以后又1次实现太空之旅。此次北理工载荷将被带入到国际空间站美国实验舱,实验数据将传回给北理工研究人员进行后续的科学研究。

小实验破冰中美太空大合作

能够由美方搭载,并进入国际空间站,除北理工在空间生命科学研究领域获得的成绩得到国际充分认可外,也得益于中方团队对相干法律的认真研究,并构成突破。2011年,美国国会曾出台沃尔夫法案制止美国国家航空航天局及与NASA有合同关系的美国航天企业与中国航天领域进行任何接触和如硬质PVC、PS、有机玻璃、酚醛树脂、脲醛树脂、聚酯树脂等材料属于脆性塑料合作,该法案为组织中美太空合作的壁垒。北理工生命学院邓玉林教授团队带着北理工人独有的敢为天下先创新精神,大胆尝试通过商业合作模式,在2015年8月与美国NanoRacks公司签署协议,并通过各项审查,为国际空间站带去中国项目,遭到各方广泛关注。

此次搭载是中美两国30年来在空间领域的首次合作,具有破冰之意义,通过商业合作模式实现中美空间站领域合作,也为中美太空合作开辟了新的途径,首创了中美空间领域合作的新局面。

小小载荷展开大量研究

本次北理工的空间载荷从关注航天员生命健康切入,延展到空间环境影响微进化的探索。空间飞行进程中航天员将面临多种健康要挟,其中空间辐射和微重力是致使航天员生理功能失调的重要因素。团队负责人邓玉林介绍到:在神舟8号载荷实验的研究中,我们发现了在空间环境中DNA变异的1些新现象,从而推断空间环境之于基因突变可能与生物份子进化有侧重要的联系。鉴于抗体是人体中较为守旧的重要生物学元素,我们提出大胆的创新假想,将抗体编码基因片断作为研究空间环境对份子进化影响的模型,展开了此次空间实验。

据团队主要成员北京理工大学生命学院副教授李晓琼介绍,此次载荷是采取微型微流控PCR仪,对抗体DNA片断进行在轨飞行状态下的基因扩增可能有些级别的产品是专门面向优秀运动员的,来摹拟人类生命的延续与发展。在空间飞行结束后,分析基因突变规律,进而探讨空间辐射及微重力环境下的基因诱变机理。

这是1项基础性生命科学研究,具有并将其与注塑产品相结合重大的科学意义。团队在国际上首次利用空间环境展开微进化研究,1方面有助于我们认识空间环境对生物进化规律的影响,另外一方面当我们掌握基因突变规律,对其做出相应改变和修饰,以更好的适应环境,对预防和控制疾病有侧重要意义,对人类发展具有重要的影响。团队成员生命学院王睿博士介绍到。

此次空间实验不但具有理论上的创新,在技术上也做出了多种新的探索。据灌油时就通过此滤油器注入油箱内介绍,团队利用微流控芯片摹拟人体发育进程,利用扩增技术摹拟细胞中基因复制,实现对生命扩增与发展的动态进程摹拟,从而掌握环境对基因扩增的影响;同时,团队突破了在太空变温条件下实现基因扩增的技术困难,温度太高会给芯片带来巨大的压力,容易产生破裂。2011年神8搭载时,我们就攻克了这项难关用微流控芯片来实现变温PCR扩增技术,在狭窄的载荷仪器中,展开大量的科学研究。李晓琼说。本次搭载共有两组、12块芯片,60个通道,将对20个基因在空间环境下进行突变规律的研究。能在体积如此严苛的载荷条件下,实现20种基因的突变规律研究,这1技术在国际上也是的。王睿说。

未来还将与欧洲太空局合作

神8、长7、天舟1号、国际空间站??每次搭载都彰明显北理工国防新型交叉学科空间生物与医学工程在仪表、自动控制、信息电子与生命科学、医学的交叉融会方面已构成特点,展现出雄厚的技术实力,同时也在人材培养和团队建设方面获得了可喜的成绩。这次任务由10余人的队伍完成,分为科学和载荷两个部份,每一个部份都由青年教师和学生构成。邓玉林用敢想、敢干、敢创新来形容团队中的师生。他说:不管是科学还是载荷,我们都做到了多项创新,面对空间辐射、复杂机制、规律难以掌控、整体实验设计、核心芯片研制等1个又1个困难,我们从老师到博士生,每一个人都非常刻苦努力,严格依照时间节点完成,团队开辟了1种有效的模式,青年教师+学生,并密切与企业对接,可以说是非常成功的模式范例。

邓玉林坦言,1项项科研项目的展开不单单收获了丰富的科研成果,更锻炼了学生们攻坚克难的科研态度,加强了师生们的国际交往能力,历练了他们的大局意识、全局精神,对未来独立科研和技术开发提供了难得的机遇。

最近几年来,北京理工大学瞄准世界科技前沿,立足服务国家重大战略,充分发挥本身多年来在国防科技领域研究中积累的工程技术优势,加强生物医学工程学科建设,着力学科深度交叉融会,实现了在空间生命科学领域的快速发展。在国家重大项目的资助下,在上级和兄弟单位的大力支持下,捉住机会,实现北理工空间生命载荷的屡次搭载,为我国深空探测研究做出贡献,在国际空间研究领域构成影响。下1阶段,北理工与欧洲太空局在国际空间站的合作已启动,相信在未来,北理工将在人类探索宇宙空间的伟大征程中,写下属于自己的精彩笔触。

编辑点评

此次北理工载荷将被带入到国际空间站美国实验舱,实验数据将传回给北理工研究人员进行后续的科学研究。空间实验不但具有理论上的创新,在技术上也做出了多种新的探索,未来还将与欧洲太空局合作。