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中美太空合作“零”的突破!北理工科學載荷登上國際空間站

發佈時間:2017-06-05 11:46:27  |  來源:人民網-科技頻道 原創稿  |  作者:賀迎春  |  責任編輯:科學頻道

人民網北京6月4日電(記者賀迎春)記者從北京理工大學了解到,北京時間6月4日淩晨5時7分,由北京理工大學鄧玉林教授團隊研製的“空間環境下在PCR反應中DNA錯配規律研究的科學載荷”在美國肯尼迪空間中心,通過SpaceX公司“獵鷹9號”火箭乘坐龍飛船送往國際空間站。該載荷將在空間輻射及微重力環境下,在軌開展抗體編碼基因的突變規律研究。

本次搭載項目的順利實施,是中國空間科學項目首次登入國際空間站,標誌著中美空間科學合作取得了“零”的突破。根據雙方協議,美方將把北理工校旗帶到國際空間站,由宇航員在空間站內展開,這是中國高校校旗首次出現在國際空間站內。

本次登入國際空間站的北理工空間生命科學載荷,是在科技部重大科學儀器開發專項和國防科工局民用航太專項支援下,由北京理工大學生命學院教授、國際宇航科學院院士鄧玉林團隊自主創新研製,是該團隊所研製的載荷繼2011年“神舟八號”搭載、2016年“長征七號”首飛搭載以及2017年“天舟一號”搭載之後的又一次實現“太空之旅”。此次北理工載荷將被帶入到國際空間站美國實驗艙,實驗數據將傳回給北理工研究人員進行後續的科學研究。

“小實驗”破冰中美太空“大合作”

能夠由美方搭載,並進入國際空間站,除了北理工在空間生命科學研究領域取得的成績得到國際充分認可外,也得益於該校團隊對相關法律的認真研究,並形成突破。2011年,美國國會曾出臺“沃爾夫法案”,禁止美國國家航空航太局(NASA)及與NASA有合同關係的美國航太企業與中國航太領域進行任何接觸和合作,成為中美太空合作的“壁壘”。鄧玉林團隊大膽嘗試通過商業合作模式,在2015年8月與美國NanoRacks公司簽署協議,並通過各項審查,為國際空間站帶去首個中國項目,受到各方廣泛關注。

此次搭載是中美兩國30年來在空間領域的首次合作,具有“破冰”的意義,通過商業合作模式實現中美空間站領域合作,也為中美太空合作開闢了新的途徑,開創了中美空間領域合作的新局面。

“小小”載荷開展“大量”研究

本次北理工的空間載荷從關注航太員生命健康切入,延展到空間環境影響微(分子)進化的探索。鄧玉林介紹説:“在‘神舟八號’載荷實驗的研究中,我們發現了在空間環境中DNA變異的一些新現象,從而推斷空間環境之於基因突變可能與生物分子進化有著重要的聯繫。鋻於抗體是人體中較為保守的重要生物學元素,我們提出大膽的創新設想,將抗體編碼基因片段作為研究空間環境對分子進化影響的模型,開展了此次空間實驗。”

“這是一項基礎性生命科學研究,具有重大的科學意義。團隊在國際上首次利用空間環境開展‘微進化’研究,一方面有助於我們認識空間環境對於生物進化規律的影響,另一方面當我們掌握基因突變規律,對其做出相應改變和修飾,以更好地適應環境,對預防和控制疾病有著重要意義,對人類發展具有重要的影響。”團隊成員生命學院王睿博士介紹到。

據悉,此次空間實驗不僅具有理論上的創新,在技術上也做出了多種新的探索。團隊利用微流控晶片模擬人體發育過程,利用擴增技術模擬細胞中基因複製,實現對生命擴增與發展的動態過程模擬,從而掌握環境對基因擴增的影響;同時,團隊突破了在太空變溫條件下實現基因擴增的技術難題。

“我們的招牌産品是人才”

神八、長七、天舟一號、國際空間站……每一次搭載在展現北理工雄厚技術實力的同時,也彰顯了他們在人才培養和團隊建設方面取得的可喜成績。李曉瓊、王睿等青年骨幹教師和楊春華、任浩、張朋藝、金晨、冷坤、韓傑和樊雲龍等優秀研究生和高年級本科生擔當大任,重點實驗室張亞璽、柯紅梅和周迪在實驗技術和後勤保障上給予了極大支援,年屆76歲高齡的莊逢源教授不辭勞苦擔任顧問參與國際合作。這次任務由十余人的隊伍完成,分為科學和載荷兩個部分,每個部分都由青年教師和學生構成。鄧玉林用“敢想、敢幹、敢創新”來形容團隊中的師生。他説:“無論是科學還是載荷,我們都做到了多項創新,面對空間輻射、複雜機制、規律難以把握、整體實驗設計、核心晶片研製等一個又一個難題,我們從老師到博士生,每個人都非常刻苦努力,嚴格按照時間節點完成,團隊開闢了一種有效的模式。”

博士生任浩是從本科做畢業設計的時候開始進入課題組,在僅僅一年多的時間裏,跟隨項目組已經開始了博士生課題,“從前我每天都要做PCR,覺得枯燥乏味,但是老師告訴我們,科研不是每天都要做出新成果,而是在重復中摸索規律,在規律中找出新發現。”李曉瓊認為,每一次攻堅克難不僅僅是科學研究,更是人才培養的過程,通過學科交叉融合,希望有更多的優秀學子加入到團隊當中,為國家、為生命科學載荷研究做出更大的貢獻。他説:“我們的産品不僅僅是載荷,我們的招牌産品是人才。”

文章來源:人民網-科技頻道 原創稿
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