| 液體·家蠶·幹細胞：「實踐十號」上的三堂太空實驗課 |
新華社北京４月１６日電 題：液體·家蠶·幹細胞——看「實踐十號」衛星上的三堂太空實驗課
新華社記者 吳晶晶 榮啟涵
４月６日凌晨，搭載著１９位「特殊乘客」的「實踐十號」返回式科學實驗衛星開始了為期１５天的太空之旅。現在，旅程已過大半，這些「特殊乘客」在太空還適應嗎？它們的實驗任務進行得怎麼樣？這些實驗到底有什麼用？……
我們從「實踐十號」給你帶來了三堂太空實驗課。
【第一堂課：太空中如何讓液體「聽指揮」？】
我們知道，在地球上由於重力作用，水往低處流，隨形而變。而在太空中，由於重力消失，水會以球體狀態懸浮在空中，在容器裡的液體會順著容器壁往上爬。
未來我國要建設空間站，太空人在太空長期生活，要喝水、洗衣服，但水在太空中「不聽話」怎麼辦？這就涉及空間流體管理，而「實踐十號」上的「熱毛細對流實驗」對流體管理問題的探索就是要嘗試解決這個問題。
什麼是熱毛細對流？「實踐十號」載荷主任設計師、中科院力學所研究員段俐介紹說，在地球上由於重力作用，浮力對流是自然對流的主要形式，而在太空中，由表面張力驅動的熱毛細對流是自然對流的主要形式。其實在我們生活中熱毛細對流也很常見，比如粥在冷卻後表面形成的渦胞結構就是它引起的。
段俐說，空間流體管理除了太空人的生活需要，還有太空中飛行器需要液體燃料進行驅動實現變軌、調姿、對接等，液體燃料貯箱如何設計才能保證液體燃料推進，就需要對熱毛細對流進行研究。
研究熱毛細對流還有重要的實際應用價值，例如晶體優質生長。受到浮力對流等影響，晶體在地面上生長會產生缺陷，那麼太空中能否長出完美晶體？
「國內外已開展了多次空間晶體生長實驗，雖然基本克服了浮力對流等不利影響，但生成的晶體質量仍然不那麼盡如人意，其原因就在於太空熱毛細對流的不穩定性。」段俐說，「這就需要開展實驗研究，對空間和地面的晶體生長進行優化設計。」
據介紹，這項實驗是在一個環形液池中進行，液池中盛放矽油，通過不同的溫度梯度來產生熱毛細對流。原計劃共進行１５次實驗，實驗條件都不一樣，有的是加溫方式不一樣，有的是液體體積比不一樣，其中１３次在返回前進行，其餘在留軌艙進行。
從紅外熱像儀拍攝的畫面看，環形液池中的液體像花瓣一樣，不斷發展變幻。「這說明熱毛細對流表面波在不斷變化。」段俐說。
「從目前已經完成的實驗看，實驗結果非常漂亮，原定目標已經全部實現，在國際上首次取得了熱毛細對流體積效應的實驗結果。」段俐說，與地面實驗相比，我們觀察到很多不同，比如說液體表面波不一樣，溫度振蕩現象也比地面規律得多，但其機理還需要全部實驗完成後進行分析研究。
【第二堂課：蠶寶寶去了太空，還能長成家蠶嗎？】
還記得小時候放在桑葉上養的「白胖子」嗎？現在，「實踐十號」把家蠶胚胎帶上了太空，通過實驗看看在微重力、失重情況下，家蠶的生長會發生哪些變化？
據中科院上海生命科學研究院植物生理生態研究所黃勇平介紹，家蠶是真核生物，胚胎期都在卵殼裡發育，對生長環境要求相對穩定，且胚胎期１２天剛好適合「實踐十號」返回式衛星的設計時間。
「已有研究表明空間環境能夠誘變家蠶。但是，誘變過程中哪些基因發生了變化？」黃勇平說，這次由返回式衛星帶上天的家蠶胚胎培養箱裡，有１２盒家蠶胚胎樣品，在空間連續培養１２天，溫度控制系統每兩天會將２個試管溫度降到不再生長的５攝氏度，將家蠶胚胎的生長狀況分階段固定下來，等衛星返回地面後研究不同生長時期裡基因表達的差異，例如是否會在某一階段基因發生突變等。
「胚胎階段的基因變化，對以後家蠶的生長發育很重要。」在解釋實驗意義時黃勇平說，經過億萬年的進化，自然界生物有一些很「機智的做法」。在家蠶胚胎生長階段，會把以後成長為「幼蟲」、「蛹」、「成蟲」等階段的基因都表達一遍，這是一個預先篩選檢測過程，如果發現有缺陷後發育就會當即停止。
因此，經歷過太空空間培養的家蠶，胚胎期基因表達與突變檢測有著很重要的意義。等返回地球，這些經過太空之旅的胚胎樣品是否還能長成家蠶？實驗結果令人期待。
【第三堂課：「上過天」的神經幹細胞能量會變大嗎？】
施工時高空墜落、遭遇突發車禍……日常生活中一旦發生這些意外，如果損傷了中樞神經，康復機率十分渺茫。在「實踐十號」返回式科學衛星上，搭載著這樣一個實驗裝置，正在為未來更好的修復神經損傷而做著基礎研究。
神經幹細胞被看作神經系統的「種子」細胞，是一類具有分化和自我更新能力的母細胞。如果人們神經系統出現損傷，神經幹細胞可以變成神經元或是膠質細胞來修補損傷。
那麼進入太空之後，在微重力環境下，神經幹細胞的增殖和分化有沒有變化？
微重力環境是一種特殊的實驗環境。中國科學院遺傳與發育生物學研究所再生醫學研究中心副研究員韓津介紹，他們希望能在「太空微重力」的環境下，發現促進神經幹細胞高效定向分化的機制，為地面研究提供更多的信息，誘導神經幹細胞分化成為更多可用於治療疾病的神經元，使其更好地為人們所用。
「目前這些細胞在太空的生長情況良好，等回收後我們會分析蛋白質表達、基因表達情況。」中國科學院遺傳與發育生物學研究所再生醫學研究中心主任戴建武研究員說，未來，希望神經幹細胞能夠更多的變成我們需要的神經元，以修補神經系統的損傷。（原標題：液體·家蠶·幹細胞——看「實踐十號」衛星上的三堂太空實驗課）
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