中国科学家利用中国空间站开展多项生命和材料科学研究

中新社北京7月21日电 (记者 孙自法)记者21日从中国科学院获悉，科研团队利用中国空间站开展多项生命和材料研究，同时通过对返回地面的空间科学实验样品分析，取得阶段性科研进展。

中国科学院上海营养与健康研究所应浩研究员主持“空间微重力环境对骨骼肌影响的生物学基础研究”项目，他向媒体介绍说，人体有600多块骨骼肌，约占体重的40%，对维持人体正常生理功能及代谢的稳态至关重要。代谢性疾病(如肥胖、糖尿病)、肌少症(与衰老相关的肌萎缩)等，都涉及骨骼肌功能和稳态的异常。航天员执行任务会产生各方面的生理适应，其中包括肌萎缩。这些由微重力环境造成的生理适应与地面人群衰老、长期卧床等产生的生理病理改变，有很多相似之处。

发现骨骼肌细胞对微重力环境的感知和响应规律，揭示空间肌萎缩发生的机制，寻找相应的对抗措施，将为保障长期在轨航天员的运动能力和健康水平，提高在轨人员的工作效能，为防治地面人群骨骼肌萎缩，如老年人群的肌少症和长期卧床导致的肌萎缩，为防治相关代谢性疾病，提供实验证据、理论基础和新的思路。

“空间微重力环境对骨骼肌影响的生物学基础研究”项目利用中国空间站提供的长期微重力条件，研究了空间微重力对骨骼肌细胞的影响，重点关注细胞的生长、分化、自噬和分泌情况。

应浩说，目前，该项目已取得的进展和初步成果包括：利用中国自主研发的生物技术实验柜及细胞组织培养模块，成功实现骨骼肌细胞的在轨培养和分化，观察到细胞融合和肌管形成等现象；利用中国自主研发的荧光成像系统，借助报告基因体系，建立在轨活细胞自噬的可视化分析方法；利用在轨荧光成像，国际上首次检测空间微重力环境下骨骼肌细胞自噬小体的诱导形成过程；成功回收真实空间微重力环境下的骨骼肌细胞样品以及细胞培养液样品用于后续研究和分析。

应浩表示，后续研究将重点探索微重力导致肌萎缩和代谢紊乱的机制，为寻找相应的对抗措施，积累实验数据，奠定理论基础。

中国科学院金属研究所罗兴宏研究员指出，单晶高温合金是制备航空发动机和热气轮叶片的关键材料，它们是通过定向凝固的方式制备。为提高单晶合金性能，最好先搞清重力在凝固过程中如何具体发挥作用？机理是什么？地面研究环境受无处不在的重力影响使得精准解答上述问题很困难，而在空间环境下，重力的影响几乎不存在，“这给我们提供了一个理想的场所来揭开重力的面纱，看到凝固的本质过程”。

他说，本次中国空间站研究项目正是基于此开展，期望通过空间与地面联合研究，揭示重力在单晶合金凝固过程中的具体作用及相关机理，探索解决合金凝固缺陷问题，提高合金综合性能的新途径。

该研究分两个阶段进行。第一阶段先利用空间站高温柜温度较低的I型炉，用熔点较低、成分较简单的铝合金开展定向凝固研究，重点关注重力对枝晶形态以及成分分布的影响。第二阶段采用高温柜温度较高的II型炉，用接近真实镍基单晶高温合金的复杂合金体系进行凝固研究，进一步深化对重力对复杂合金体系凝固组织及成分分布的影响的理解。

罗兴宏表示，目前第一阶段已完成一个样品的空间实验并回收，正在对样品进行解剖分析工作，期待有好的结果呈现。

据了解，一个多月前，随着神舟十五号返回舱的成功着陆，随舱下行的中国空间站第四批空间科学实验样品顺利运抵北京交付中国科学院空间应用工程与技术中心，该中心与相关实验人员对返回实验样品基本状态进行检查确认，并交接相关实验科学家开展后续研究。(完)