今年7月15日，天舟九號貨運飛船攜帶23項科學實驗物資上行中國空間站，開展在軌實驗。1個多月來，各項實驗進展順利，其中，空間生命科學實驗已經完成在軌實驗任務，為開展后續研究奠定良好基礎。
太空微重力為腦疾病 新藥研發提供新思路
把“實驗室”搬上太空，看中的就是太空的微重力環境。最新在軌實驗發現：空間環境下，腦細胞移動速度更快，肌肉修復進程卻變慢，而脂代謝疾病藥物的治療效果明顯提高。這些新發現，可能為阿爾茨海默病治療、新型藥物研發等打開全新視角。
據了解，通過開展這三項空間生命科學實驗，科研人員分別要探索空間微重力環境對人腦類器官結構功能的影響及機制、骨骼肌前體細胞的遷移行為，以及核酸脂質納米藥物在細胞內的轉運規律和機制，進一步深化對生物體生理病理的認知，為人類健康保障提供基礎支持。
中國科學院空間應用工程與技術中心生命領域主管設計師金雪娜：目前我們通過在軌的觀察發現器官芯片在軌的神經元相比于地面移動更快。這可能說明空間特殊的環境下，會促進腦組織里細胞的移動，從而促進成熟或衰老。有望對類似于阿爾茨海默病相關的一些神經系統疾病，提供一些治療的新思路、新方法。
據介紹，除了器官芯片的新發現以外，在中國空間站開展的空間微重力環境對骨骼肌前體細胞遷移的影響極其機制研究項目，目的是在太空微重力環境下，尋找克服肌肉萎縮的新途徑。通過在軌實驗，科研人員發現，骨骼肌前體細胞遷移速度明顯變慢，骨骼肌再生的時間整體推遲，不利于骨骼肌修復。而微重力環境下核酸脂質納米載體生物學功能的研究項目中，在軌實驗數據顯示，細胞對核酸藥物的攝取效率明顯提高，疾病相關蛋白表達水平呈現快速下降趨勢，核酸藥物具有良好的空間潛在應用優勢。
中國科學院空間應用工程與技術中心生命領域主管設計師金雪娜：在空間環境下，脂代謝疾病藥物的治療效果明顯會提高。所以空間微重力環境這一個實驗條件有可能會作為未來藥物干預或者藥物開發的一個新思路。
“樣品”已入冷藏柜 將隨飛船返回地球
目前，三項空間生命科學實驗已經完成在軌的實驗任務，預計今年下半年樣品將隨載人飛船返回地面，開展后續研究。
這批生命科學實驗物資隨天舟九號入軌后，航天員將細胞實驗單元安裝至生物技術實驗柜的細胞組織實驗模塊，在地面遠程控制下完成了自動培養、顯微成像、樣品固定等系列操作，并由航天員實施了在軌取樣、樣品存儲等工作，實驗過程順利，達到預期目標。
中國科學院空間應用工程與技術中心生命領域主管設計師金雪娜：這三項實驗項目包括我們上行了器官芯片、骨骼肌前體細胞等五類樣品，三項生命科學實驗項目已經順利完成，現在的樣品位于低溫存儲柜，后續將隨載人飛船下行，開展后續的研究。
據介紹，我國科研人員已經通過中國空間站開展了植物、細胞、果蠅、斑馬魚等相關的一批生物研究，這些研究為后續生物領域的基礎研究以及未來疾病的治療、藥物的研發等提供了重要的理論基礎。
創紀錄 3100℃高溫熔煉“最耐熱金屬”
今年以來，中國空間站空間應用系統已在軌實施58項科學與應用項目，取得一系列新進展，近期在航天員協助下成功完成了鎢合金加熱到超過3100攝氏度的實驗，刷新了國際上空間材料科學實驗最高加熱溫度的紀錄。
這項空間材料科學實驗由西北工業大學物理科學與技術學院科研團隊負責。在地面實驗室，記者看到了科研團隊自行研制的靜電懸浮設備。這種設備可以利用靜電場提供的電場力來克服重力，從而讓實驗材料在中國空間站的無容器材料實驗柜中呈現穩定懸浮狀態。科研團隊通過在地面環境下進行充分的預先實驗，進而設計確定了空間站環境下的研究方案。
西北工業大學物理科學與技術學院教授 胡亮：我們在空間站做鎢合金的實驗，主要是兩方面的原因。第一個方面，空間站提供的微重力條件，可以使金屬鎢熔化之后達到一個非常標準的球形狀態，這對于精確地獲取物理化學性質是非常有利的。第二個方面，因為鎢的密度非常高，如果加上其他元素之后，在地面上去制備會出現重的沉下去、輕的飄上來的分層的、不均勻的現象。如果在空間站去制備鎢合金，會得到一個組織和成分都高度均勻的狀態，這對于提升材料的性能是非常有利的。
金屬鎢是目前已知的熔點最高的金屬，熔點高達3412攝氏度，比鐵高1800多攝氏度。由于它具有超高的熔點，鎢及其合金能夠在核聚變反應堆等極端環境下使用。長期以來，鎢合金在超高溫度下的物理化學性質一直是科學界的難題。如今，得益于中國空間站的無容器材料實驗柜，鎢合金成功被加熱到超過3100攝氏度，這就刷新了國際空間材料科學實驗最高加熱溫度的紀錄。
西北工業大學物理科學與技術學院教授 胡亮：這項工作不僅驗證了我們國家自主設計的空間材料科學實驗柜具有非常優異的性能，也積累了大量的超高溫材料在軌實驗的原始數據。這些研究結果將為新型的鎢合金的設計以及性能的提升提供重要的理論依據，將為超高溫材料在核工業、航空航天領域的應用的基礎研究發揮重要作用。
責任編輯：王振華
