北京時間2022年7月24日14時22分,我國在海南文昌航天發射場成功發射空間站“問天”實驗艙。該艙配置了上海技物所研制的生物技術科學實驗系統與生命生態科學實驗系統,有望在未來實現對在空間特殊環境下多類型、規?;?、系統性生命科學實驗和研究的持續支持。為滿足長期在軌實驗需求,上述系統可通過部分組件更換(如培養單元)以及模塊更換以不斷實現實驗內容的更新和新技術、新科學目標的達成。
生物技術科學實驗系統主要包括細胞組織實驗模塊、蛋白質結晶分析模塊、細胞組織檢測與調控模塊以及專用實驗模塊,將開展細胞組織培養、空間蛋白質結晶與分析、蛋白與核酸共起源和空間生物力學等實驗,其研究成果將在組織工程、生物醫藥、環境生物技術等方面發揮積極作用。其中,細胞組織實驗模塊為核心實驗模塊,可同時支持72個培養單元開展空間細胞、組織層面的培養實驗,配合自主研制的集可見光成像、熒光成像以及激光共聚焦功能于一身的“迷你版”復合顯微成像系統,可通過自動巡檢、聚焦拍攝對實驗樣品進行實時在軌原位精細觀察。
生命生態科學實驗系統主要包括通用生物培養模塊、小型通用生物培養模塊、小型受控生命生態實驗模塊、小型離心機實驗模塊、微生物檢測模塊和艙內輻射環境測量模塊,可實現各模塊溫度、濕度、光照、液體及氣體組分的獨立控制與調節。將開展動植物空間生長實驗,其研究成果將加深人類對生命本質的理解,揭示微重力對生物個體生長的影響,促進空間輻射生物學和生命起源機理的探索,并為構建應用型受控生命生態系統、航天員健康和防護提供科學依據。
問天實驗艙生物技術與生命生態科學實驗柜(其科學實驗系統均由上海技物所研制,中科院空間應用工程與技術中心供圖)
上海技物所空間生命科學儀器研制團隊
細胞組織實驗模塊
擬南芥生長(地面模擬實驗)
“斑馬魚-水草-微生物”小型受控生命生態系統構建(地面模擬實驗)
供稿:問天實驗艙生物技術與生命生態科學實驗系統研制團隊
編審:行政辦公室