昨日凌晨3時(shí),中科院生物物理研究所,科學(xué)家正觀察剛剛從神八飛行艙取回的生物體。
雞蛋清溶菌酶在太空中形成的結(jié)晶體。 記者 楊杰 攝
海口網(wǎng)11月19日消息??昨日凌晨1時(shí)許,神舟八號(hào)飛船搭載的17項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“黑匣子”平安抵達(dá)北京。
此時(shí),北京航天城,中德兩國科技工作者,已等候五六個(gè)小時(shí),大家等著查看從太空中歸來的黑匣子,期盼各自的實(shí)驗(yàn)有好的“收獲”。
神舟八號(hào)飛船在軌飛行期間,地面監(jiān)測表明,有效載荷在軌運(yùn)行狀態(tài)良好,各項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展順利。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,黑匣子從飛船返回艙取出后,應(yīng)在7.5小時(shí)內(nèi)運(yùn)抵實(shí)驗(yàn)室。黑匣子開啟后,專家將對(duì)樣品在軌實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行初步評(píng)估。后續(xù)各科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目將對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行研究分析。
據(jù)悉,此次中德合作的空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)17個(gè)項(xiàng)目涉及33種樣品,其中中方10項(xiàng),德方6項(xiàng),中德合作1項(xiàng),涉及四大領(lǐng)域:基礎(chǔ)生物學(xué)、空間生命技術(shù)、先進(jìn)生命支持系統(tǒng)中的生物學(xué)以及空間輻射生物學(xué)。樣品包括植物、動(dòng)物、微生物等,比如水泡螺、線蟲、細(xì)菌、病毒等。
在17項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,《空間生物大分子組裝與應(yīng)用研究》一項(xiàng)是由中科院生物物理研究所承擔(dān)的。昨日凌晨,記者第一時(shí)間來到該所實(shí)驗(yàn)室,目睹從神八上搭載回來的14種蛋白質(zhì)溶液。
中科院生物物理研究所研究員倉懷興說,大多數(shù)蛋白質(zhì)溶液在太空微重力下,結(jié)晶效果非常好,有的甚至是“意想不到的好”。
現(xiàn)場
蛋白質(zhì)溶液結(jié)晶若鉆石
昨日凌晨4點(diǎn)整,位于北沙灘的中科院生物物理研究所實(shí)驗(yàn)室的燈一直亮著,神八搭載的實(shí)驗(yàn)“黑匣子”剛剛到達(dá)實(shí)驗(yàn)室。
倉懷興一關(guān)接一關(guān)地打開實(shí)驗(yàn)箱,像是拆開一層層包裝。打開一層層的薄片包裝材料,露出成排的120個(gè)小方格,小方格外還有一層保護(hù)膠帶,每個(gè)小方格里就是毛細(xì)管。算下來,這裝有蛋白質(zhì)溶液的120個(gè)毛細(xì)管,上了7道保險(xiǎn)。
最終,裝有蛋白質(zhì)溶液的毛細(xì)管露出“真容”,僅有大號(hào)“縫衣針”粗,一截手指的長度。細(xì)小的玻璃管經(jīng)過長途跋涉竟完好無損,需要仔細(xì)觀看,方能看到里面的溶液。
“沒問題,長得真好!”圍觀的研究人員贊嘆道。大家看到的這根毛細(xì)管里,裝的是雞蛋清溶菌酶蛋白。
結(jié)晶體長得像“鉆石”,倉懷興笑了笑回應(yīng),“取的時(shí)候,我們還說"收鉆石"嘍?!薄ⅰ熬w上的藍(lán)、黃等顏色,是折射光產(chǎn)生的?!?/p>
研究人員特意挑選了“雞蛋清溶菌酶蛋白”和“痢疾桿菌蛋白0046”查看結(jié)晶情況,這兩種蛋白各方面的參數(shù),是個(gè)標(biāo)尺,來衡量設(shè)計(jì)的空間實(shí)驗(yàn)裝置是否合理。在看到“痢疾桿菌蛋白0046”結(jié)晶體的時(shí)候,研究人員說“意想不到的好?!?/p>
對(duì)話
太空晶體可供研究抗癌新藥
對(duì)話人物:倉懷興,中科院生物物理研究所研究員
新京報(bào):14種蛋白質(zhì)溶液,都是從哪里提取的?
倉懷興:植物、動(dòng)物、人體組織、微生物中提取的。比如雞蛋清、沙眼病毒等。
新京報(bào):為什么要到太空中獲得晶體?
倉懷興:地球上,受重力及其誘導(dǎo)的浮力對(duì)流的影響,蛋白質(zhì)晶體下沉,類似煮餃子沒煮好,會(huì)黏在一起。
而太空失重狀態(tài)下,溶液中長出的晶體懸浮在溶液中不會(huì)下沉,不會(huì)“黏”到一起,內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)排列更整齊。
新京報(bào):太空中的晶體,和人們的生活有關(guān)系嗎?
倉懷興:當(dāng)然,關(guān)系很大。比如生雞蛋放久了不易壞,因?yàn)殡u蛋清的原因,雞蛋清內(nèi)的溶菌酶破壞了細(xì)菌細(xì)胞壁,殺死了細(xì)菌,研究其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu),可以開發(fā)新的殺菌特效藥。
這次配的蛋白質(zhì)溶液,有專門針對(duì)“乳腺癌”的,將來研究治療“乳腺癌”的藥;對(duì)沙眼病毒、痢疾蛋白的研究,對(duì)今后開發(fā)治療沙眼病、痢疾病的藥物有幫助。
新京報(bào):老百姓什么時(shí)候可以買到這些新藥物?
倉懷興:在國外,一般需要8-10年研究開發(fā)。
新京報(bào):研究費(fèi)用也會(huì)很高吧?
倉懷興:開發(fā)蛋白質(zhì)藥物,耗時(shí)10年和耗費(fèi)10億美元并不夸張。不過也能很快收回成本,很可能1年就賣10億。
亮點(diǎn)
在17項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目中,還有兩項(xiàng)的承研單位是中科院水生生物研究所,一項(xiàng)是上海生命科學(xué)研究院植生所牽頭。昨天凌晨,該實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人表示“檢驗(yàn)結(jié)果顯示,樣品完好!”
線蟲上天解肌肉萎縮之謎
中科院水生生物研究所副研究員王高鴻說,此次上天的一兩千只線蟲都活著,正在進(jìn)行拍照等待繼續(xù)進(jìn)一步的比照分析。
據(jù)悉,實(shí)驗(yàn)中用的線蟲為“秀麗隱桿線蟲”,是科學(xué)家在發(fā)育生物學(xué)研究領(lǐng)域常用的生物。普通人對(duì)此可能知道的甚少,不過,這種線蟲有兩個(gè)親戚與人類關(guān)系密切,那就是蛔蟲和蟯蟲。
“秀麗隱桿線蟲約1毫米,只有在顯微鏡下才能看到,是研究人體生理出現(xiàn)的長期變化的最完美替代物,因?yàn)榫€蟲和人的有些基因是一樣的?!蓖醺啉櫿f。
在很多相同條件下,線蟲也和人類一樣出現(xiàn)肌肉萎縮現(xiàn)象。肌肉萎縮是宇航員擔(dān)心的主要健康問題之一。王高鴻介紹,這次在太空中的一兩千只線蟲,是不同發(fā)育階段的線蟲,雌雄都有,有的是即將產(chǎn)卵的線蟲。
“研究線蟲,可以開發(fā)預(yù)防航天員的肌肉萎縮的藥物?!蓖醺啉櫿f,這項(xiàng)研究還將幫助因肌肉萎縮癥、糖尿病、外傷和衰老所致的臥床不起的人。
水稻接受“微重力”考察
這次返回的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,還有一種名為“日本晴”的水稻品種也隨神八返回。
據(jù)上海生命科學(xué)研究院植生所研究員蔡偉明介紹,類似生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,最經(jīng)典常用的動(dòng)物是“小白鼠”,“日本晴”水稻是植物學(xué)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)典,其遺傳背景清楚。
“這次是將"日本晴"水稻愈傷組織細(xì)胞,放入到培養(yǎng)基上?!毖芯繂T蔡偉明說。
與太空育種不同,太空育種搭載的種子,主要是考察受“空間強(qiáng)輻射影響”,研究植物突變基因;而此次是研究的水稻細(xì)胞,主要是考察其在“空間微重力條件”下,植物基因表達(dá)的變化。
本次實(shí)驗(yàn),將試圖研究微重力下植物基因表達(dá)的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)地球重力在生物進(jìn)化過程中的作用。
鏈接
神八回家,搭載的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)備受關(guān)注。前日,中國載人航天工程網(wǎng)首次公布了17項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、承研單位。這是中國載人航天工程在空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域首次開展國際合作。
17項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名單全公布
中國(10項(xiàng))
●植物細(xì)胞微重力效應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究
●植物細(xì)胞骨架作用的分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究
●水稻響應(yīng)微重力變化的蛋白質(zhì)組研究
●空間生物大分子組裝與應(yīng)用研究
●空間輻射與微重力協(xié)同生物學(xué)效應(yīng)研究
●微生物在空間的生長與代謝研究
●動(dòng)物的空間行為和發(fā)育研究
●藻類在空間封閉系統(tǒng)的代謝生物學(xué)研究
●高等植物在空間的代謝生物學(xué)研究
●高等植物在空間的發(fā)育遺傳學(xué)研究
中德(1項(xiàng))
●空間簡單密閉生態(tài)系統(tǒng)探索研究
德國(6項(xiàng))
●纖細(xì)裸藻對(duì)微重力的分子適應(yīng)性研究
●人類神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞在微重力情況下的分化研究
●微重力對(duì)人類甲狀腺癌細(xì)胞的影響
●單細(xì)胞或巨噬細(xì)胞(遺傳免疫)微重力激活影響和功能
●微重力情況下植物基因和蛋白質(zhì)表達(dá)研究
●擬南芥微重力調(diào)制基因網(wǎng)絡(luò)分析
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