中美太空合作“零”的突破!北理工科学载荷登上国际空间站

2017年06月04日10:47  来源:人民网-科技频道
 

人民网北京6月4日电  (记者贺迎春)记者从北京理工大学了解到,北京时间6月4日凌晨5时7分,由北京理工大学邓玉林教授团队研制的“空间环境下在PCR反应中DNA错配规律研究的科学载荷”在美国肯尼迪空间中心,通过SpaceX公司“猎鹰9号”火箭乘坐龙飞船送往国际空间站。该载荷将在空间辐射及微重力环境下,在轨开展抗体编码基因的突变规律研究。

本次搭载项目的顺利实施,是中国空间科学项目首次登入国际空间站,标志着中美空间科学合作取得了“零”的突破。根据双方协议,美方将把北理工校旗带到国际空间站,由宇航员在空间站内展开,这是中国高校校旗首次出现在国际空间站内。

本次登入国际空间站的北理工空间生命科学载荷,是在科技部重大科学仪器开发专项和国防科工局民用航天专项支持下,由北京理工大学生命学院教授、国际宇航科学院院士邓玉林团队自主创新研制,是该团队所研制的载荷继2011年“神舟八号”搭载、2016年“长征七号”首飞搭载以及2017年“天舟一号”搭载之后的又一次实现“太空之旅”。此次北理工载荷将被带入到国际空间站美国实验舱,实验数据将传回给北理工研究人员进行后续的科学研究。

“小实验”破冰中美太空“大合作”

能够由美方搭载,并进入国际空间站,除了北理工在空间生命科学研究领域取得的成绩得到国际充分认可外,也得益于该校团队对相关法律的认真研究,并形成突破。2011年,美国国会曾出台“沃尔夫法案”,禁止美国国家航空航天局(NASA)及与NASA有合同关系的美国航天企业与中国航天领域进行任何接触和合作,成为中美太空合作的“壁垒”。邓玉林团队大胆尝试通过商业合作模式,在2015年8月与美国NanoRacks公司签署协议,并通过各项审查,为国际空间站带去首个中国项目,受到各方广泛关注。

此次搭载是中美两国30年来在空间领域的首次合作,具有“破冰”的意义,通过商业合作模式实现中美空间站领域合作,也为中美太空合作开辟了新的途径,开创了中美空间领域合作的新局面。

“小小”载荷开展“大量”研究

本次北理工的空间载荷从关注航天员生命健康切入,延展到空间环境影响微(分子)进化的探索。邓玉林介绍说:“在‘神舟八号’载荷实验的研究中,我们发现了在空间环境中DNA变异的一些新现象,从而推断空间环境之于基因突变可能与生物分子进化有着重要的联系。鉴于抗体是人体中较为保守的重要生物学元素,我们提出大胆的创新设想,将抗体编码基因片段作为研究空间环境对分子进化影响的模型,开展了此次空间实验。”

“这是一项基础性生命科学研究,具有重大的科学意义。团队在国际上首次利用空间环境开展‘微进化’研究,一方面有助于我们认识空间环境对于生物进化规律的影响,另一方面当我们掌握基因突变规律,对其做出相应改变和修饰,以更好地适应环境,对预防和控制疾病有着重要意义,对人类发展具有重要的影响。”团队成员生命学院王睿博士介绍到。

据悉,此次空间实验不仅具有理论上的创新,在技术上也做出了多种新的探索。团队利用微流控芯片模拟人体发育过程,利用扩增技术模拟细胞中基因复制,实现对生命扩增与发展的动态过程模拟,从而掌握环境对基因扩增的影响;同时,团队突破了在太空变温条件下实现基因扩增的技术难题。

“我们的招牌产品是人才”

神八、长七、天舟一号、国际空间站……每一次搭载在展现北理工雄厚技术实力的同时,也彰显了他们在人才培养和团队建设方面取得的可喜成绩。李晓琼、王睿等青年骨干教师和杨春华、任浩、张朋艺、金晨、冷坤、韩杰和樊云龙等优秀研究生和高年级本科生担当大任,重点实验室张亚玺、柯红梅和周迪在实验技术和后勤保障上给予了极大支持,年届76岁高龄的庄逢源教授不辞劳苦担任顾问参与国际合作。这次任务由十余人的队伍完成,分为科学和载荷两个部分,每个部分都由青年教师和学生构成。邓玉林用“敢想、敢干、敢创新”来形容团队中的师生。他说:“无论是科学还是载荷,我们都做到了多项创新,面对空间辐射、复杂机制、规律难以把握、整体实验设计、核心芯片研制等一个又一个难题,我们从老师到博士生,每个人都非常刻苦努力,严格按照时间节点完成,团队开辟了一种有效的模式。”

博士生任浩是从本科做毕业设计的时候开始进入课题组,在仅仅一年多的时间里,跟随项目组已经开始了博士生课题,“从前我每天都要做PCR,觉得枯燥乏味,但是老师告诉我们,科研不是每天都要做出新成果,而是在重复中摸索规律,在规律中找出新发现。”李晓琼认为,每一次攻坚克难不仅仅是科学研究,更是人才培养的过程,通过学科交叉融合,希望有更多的优秀学子加入到团队当中,为国家、为生命科学载荷研究做出更大的贡献。他说:“我们的产品不仅仅是载荷,我们的招牌产品是人才。”

(责编:邹菁、蒋波)

推荐阅读

世界首台!我国量子计算机超越早期经典计算机“这是历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子模拟机,为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为‘量子称霸’的目标奠定了坚实的基础。”潘建伟说。【详细】

从“气象特警”到“随身空调” 航天技术来到你身边航天技术民用化已经不是新鲜事。宝宝使用的尿不湿、方便面里的蔬菜包等,这些产品最初都是由航天技术转化而来,而我国现如今在航天技术转化民用方面,更是已经覆盖汽车、电子通信、医疗仪器等多个民用领域。【详细】