原创 中国空间站植物开花结果澳彩网、斑马鱼培养等太空实验获重要进展
中新网上海1月14日电 (记者 孙自法)微重力环境下如何实现对植物开花过程的调控？斑马鱼在轨培养有何进展？微重力环境如何对抗骨丢失、肌萎缩？太空中如何制备高质量晶体材料？……随着中国空间站这一国家太空实验室的建成和稳定运行，相关空间科学实验进展情况备受关注。
中国空间站空间应用系统科学与应用进展情况介绍会1月13日下午在上海举行，中国空间站空间应用系统多个实验项目团队代表分别介绍各自太空科学实验的进展与收获，回应公众好奇之问。
为植物适应微重力提供全新视角
中国科学院分子植物科学卓越创新中心实验师王丽华介绍说，“微重力下利用开花基因调控植物开花时间的分子途径”项目主要研究内容包括：分析比较微重力在植物开花过程中的作用；获取微重力调控植物开花的分子基础与关键基因的表达变化；解析长期空间微重力条件下植物开花基因表达的调控网络机制在植物对空间环境适应性中的作用机理。
研究团队通过拟南芥、水稻在中国空间站开展实验，不仅为深入解析植物通过调整开花时间适应空间微重力的分子机理提供了全新的视角，也为利用相关的转录调控元件作为分子开关，人为控制空间植物的开花时间，构建具有较强空间环境适应能力的植物，提高空间植物的产量和品质提供了新的途径。
拟南芥方面，利用在轨实时图像和返回的拟南芥实验材料，获得不同开花时间的拟南芥响应微重力的生长发育表型数据和天地比对转录组数据。
水稻方面，发现微重力明显影响空间水稻的叶倾角。首次在空间微重力条件下完成水稻从种子到种子的全生命周期培养，还首次在空间微重力条件下完成水稻再生，获得有活力的再生稻种子。
研究团队认为，中国空间站实验证明了微重力条件再生稻生产的可行性，通过一次种植多次收获，可以提高空间利用率，也为未来空间生命生态生保系统利用水稻进行粮食生产提供新的思路。
实现中国空间培养脊椎动物突破
中国科学院水生生物研究所王高鸿研究员作空间先进水生生态系统关键技术研究进展报告表示，在中国空间站开展的斑马鱼实验，实现中国在空间培养脊椎动物的突破，并创造国际上迄今水生生态系统空间运行的最长时间。
他介绍说，2024年4月至6月，空间先进水生生保系统随神舟十八号飞船成功发射进入中国空间站，并安装在问天舱生命生态柜开展空间实验，计划30天，实际运行43天，并实现斑马鱼空间产卵。完成斑马鱼在轨转运安装、3次取水样、1次鱼卵收集、1次更换鱼食、实验结束后样品灭活废弃等航天员操作，此次斑马鱼太空实验各项监测指标正常，系统运行正常，圆满完成各项任务目标。
斑马鱼在轨分析显示，相对来说，4条斑马鱼互相呈现较好的集群分布；雄鱼与雌鱼相比，运动距离更加稳定；斑马鱼在轨运动速度差异，可能与环境压力等刺激相关。此外，通过对在轨植物图片分析发现，金鱼藻在太空实验期间有明显生长。
研究团队认为，中国空间站开展的斑马鱼实验通过解析空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响，并利用实测数据结合后续样品分析，为空间密闭生态系统物质循环研究提供理论支撑。该研究也将为后续利用斑马鱼作为脊椎动物模式生物，开展全面系统的空间生物学理论研究和空间水产开发提供了重要研究平台。
提供抗肌肉萎缩问题新解决方案
中国科学院上海营养与健康研究所李俞莹副研究员代表“空间微重力环境对骨骼肌影响的生物学基础”项目研究团队，介绍微重力通过影响自噬导致肌肉萎缩的作用机制研究进展情况时说，该项目提出了关键科学问题：空间微重力环境导致骨骼肌萎缩是如何被调控？机制是什么？防治肌萎缩的新策略是什么？
在此次中国空间站的实验项目中，研究团队利用生物技术实验柜成功实现小鼠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，并在国际上首次利用骨骼肌细胞自噬荧光报告系统，通过天地比对分析发现空间微重力环境影响骨骼肌细胞自噬的规律；建立在轨活细胞自噬可视化分析方法，首次在轨检测到微重力环境下肌细胞的自噬现象。
研究团队还利用高通量测序获得空间骨骼肌细胞基因表达图谱，发现空间微重力环境通过影响自噬导致肌萎缩的可能机制及潜在分子靶标。同时，收集到真实微重力条件下的肌细胞样品和相应的培养液。
研究团队表示，这项研究未来有望通过特定药物、调整饮食结构或运动方式等手段来调控自噬流，从而改善航天员的健康状况。该研究成果还可推广应用于地面的肌少症患者及长期卧床病人，为对抗肌肉萎缩问题提供新的解决方案。
铟硒晶体顺利制备获得完整样品
中国空间站2022年底完成建造，系统部署14个国际先进科学实验装置。这当中，中国科学院上海硅酸盐研究所刘学超研究员团队主持了材料领域的两个装置——无容器科学实验柜和高温材料科学实验柜的核心模块研制。
他当天介绍微重力生长铟硒半导体晶体及高性能晶体管制备研究进展说，研究团队首先利用中国空间站高温材料实验柜地面镜像系统，开展铟硒(InSe)样品的地面匹配实验，研究晶体生长温度、晶体生长速率、温度梯度等对晶体生长的影响，随后确定地面匹配实验和在轨实验方案。
中国空间站实验阶段，铟硒半导体晶体是在高温材料科学实验柜进行的一个材料实验，根据研究确定的空间站制备铟硒晶体生长温度、温度梯度、生长时间等参数，历时70个小时，研究团队顺利完成铟硒半导体晶体生长实验，获得完整的晶体样品。
刘学超总结指出，中国空间站实验成功实现微重力条件下的高质量铟硒生长制备，其铟硒晶体具有晶体结构变化、位错密度大幅降低、结晶质量变好、晶体管器件性能提升等特点，其中，晶体结构变化方面，发现晶体晶格参数变大，说明微重力环境下晶体结构可能发生了膨胀现象，通俗来说，就是晶体材料“变胖”了。(完)
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