首次实现斑马鱼空间产卵，有望改善航天员肌萎缩，中国空间站产出多项原创成果

中国空间站是一间特殊的实验室——这里有着微重力和宇宙辐射，还有航天员参与和天地往返运输等独特优势。

全面建成两年来，中国空间站已在轨实施180余项科学与应用项目，上行近两吨科学物资，下行实验样品近百种，产出了系列原创性、前沿性、创新性成果，部分成果实现转移转化与推广应用，显著推动我国空间科学与应用快速发展。

经国内百位院士、千余位专家多年论证，中国空间站主要致力于研究空间生命科学与人体、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用等四个领域，配置了具有国际先进水平的20余个舱内科学实验柜和3个舱外暴露实验平台；正在研制具有国际竞争力的2米口径空间站巡天空间望远镜等设施。

“作为国家太空实验室，中国空间站将在今后10-15年开展千余项研究，并大力开展科学普及和国际合作。”中国科学院空间应用工程与技术中心应用发展室副主任巴金告诉解放日报记者。

【在空间站长大的水稻有何不同】

水稻是人类主要的粮食作物，养活了世界上近一半的人口，也是未来载人深空探测生命支持系统的主要候选粮食作物。重力是地球上决定生命空间秩序的关键因素，进入微重力环境，水稻是否能够正常生长呢？

中国科学院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究团队，在国际上首次在空间微重力条件下实现了水稻从种子到种子的全生命周期培养。之前，国际上在空间站只完成了拟南芥、油菜、豌豆和小麦从种子到种子的培养。

在空间站长大的水稻有何不同？“空间水稻的叶片夹角异常增大，这说明叶倾角受到了重力的调控，而叶倾角影响光合作用效率和种植密度，是非常重要的一个农业性状。”分子植物科学卓越创新中心实验师王丽华告诉解放日报记者，从空间站返回地球的水稻种子经大田繁殖，已获得第三代种子。

据介绍，研究团队还首次在空间微重力条件下完成了水稻再生，获得了有活力的再生稻种子。所谓再生稻，是在原种植水稻收割后再生的二茬水稻。该实验证明了微重力条件下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，也为未来在空间利用水稻进行粮食生产提供了新思路。

【我国首次实现斑马鱼空间培养和产卵】

除了水稻，如果未来在空间可以生产鱼类，就能直接提供动物性蛋白食物。

由中国科学院水生生物研究所和上海技术物理研究所合作研制的空间水生生保系统，随神舟18号发射，在中国空间站进行了43天的实验，在国际上突破了水生生态系统空间运行最长时间。此次实验也实现斑马鱼空间繁殖获得鱼卵，是我国在空间培养脊椎动物的第一次突破。

“我们研究了斑马鱼在空间的集群行为、运动距离和运动速度。”水生生物研究所研究员王高鸿告诉解放日报记者，研究团队还解析了空间环境对水生生态系统运行的影响，这为空间密闭生态系统物质循环研究提供了理论支撑。

【晶体材料“变胖”了】

铟硒半导体，可以弯曲、扭转、压缩而不易破碎，不仅具有传统半导体材料优异物理性能，还可像金属一样塑性变形和机械加工。石墨烯之父安德烈・海姆评价，铟硒半导体是硅与石墨烯之间的黄金分割点。但铟硒半导体晶体缺陷密度极高，严重影响了半导体器件性能和材料应用。

有意思的是，空间微重力环境下产生的“非接触效应”和稳定的固液界面可解决这一难题。中国科学院上海硅酸盐所和上海电机学院，在中国空间站合作开展了这一材料实验。在中国空间站高温材料实验柜中经过70个小时的生长，获得了完整的晶体样品。

“我们发现晶体材料‘变胖’了，这说明微重力环境下晶体结构可能发生了膨胀现象。”上海硅酸盐所研究员刘学超告诉解放日报记者。此外，微重力下，晶体缺陷密度大幅降低、结晶质量更好、晶体管器件性能提升，这些现象将为在地面突破铟硒半导体关键制备技术提供重要支撑。

【未来有望改善航天员的肌萎缩】

众所周知，骨骼肌的衰退是太空微重力环境下重要的生理变化之一，对航天员和空间长期驻留人员带来健康隐患。

能否找到防治肌萎缩的策略？

中国科学院上海营养与健康研究所和上海技术物理研究所合作，在中国空间站实现了小鼠骨骼肌细胞的在轨培养和分化，观察到了细胞融合和肌管形成等现象。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了空间微重力环境影响骨骼肌细胞自噬的规律。利用高通量测序获得了空间骨骼肌细胞基因表达图谱，发现了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。

上海营养与健康所副研究员李俞莹告诉解放日报记者，该研究未来有望通过特定药物、调整饮食结构或运动等手段来调控自噬流，从而改善航天员的健康状况。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。

题图来源：中国空间站组合体模型。新华社

来源：作者：解放日报 黄海华