這幾天，內蒙古與甘肅交界處的茫茫戈壁灘迎來一撥撥遠道而來的客人，他們的目的地是戈壁灘腹地的綠洲——東風航天城，神舟十六號載人飛船即將在這里發(fā)射。

5月28日上午9時，《中國科學報》記者走進東風航天城酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，探訪中國載人航天空間應用系統(tǒng)發(fā)射場試驗隊，了解飛船發(fā)射前的準備工作。

飛船總裝測試廠內的布告欄上羅列著各實驗組密密麻麻的日程安排，中國科學院空間應用工程與技術中心（以下簡稱空間應用中心）研究員、空間科學實驗顧問倉懷興指著它告訴記者：“距離神十六發(fā)射還有48小時，任務已經(jīng)到了最后的關鍵期?！?/p>

(資料圖片僅供參考)

為各個實驗單元“保駕護航”

“神十六共有5個科學實驗項目，都屬于生物科學領域?！眰}懷興介紹，目前有兩個任務已交付，3個待交付。最后一批設備要趕在發(fā)射前5個半小時左右裝載。

這意味著，倉懷興和同事要在5月29日晚通宵趕工。

“大部分生物樣本具有活性，經(jīng)不起折騰，要求臨近發(fā)射時把實驗單元裝進去?！彼忉屨f。

空間應用中心是中國載人航天工程空間應用系統(tǒng)總體單位，也是中國載人航天工程運行與管理支持中心的依托單位，為載人航天工程總體提供科學、技術和管理的全面支撐。

除與火箭系統(tǒng)、飛船系統(tǒng)、航天員系統(tǒng)等密切配合的管理工程硬件載荷外，倉懷興所在單位還負責空間實驗任務申請指南發(fā)布、組織專家評審與立項等，并對實驗項目進行全過程管理，保證將入選實驗按要求成功送入軌道。

“航天系統(tǒng)是建房子的，我們是裝修房子的，也會提供一些家具，然后組織科學家?guī)е佂肫芭鑱碜鰧嶒?，并對實驗進行監(jiān)督。”他打了一個比方。

倉懷興已經(jīng)是空間應用系統(tǒng)領域的一位“老資格”科學家了，他從2002年神舟三號任務開始參與空間科學實驗，至今已參與相關任務7次，最近一次是參加5月10日天舟六號貨運飛船的發(fā)射。那次他和團隊成員提前一個月就進入海南文昌發(fā)射場，任務完成后的5月13日又馬不停蹄跨越大半個中國趕到酒泉發(fā)射中心，已經(jīng)快兩個月沒有回家了。

臨近發(fā)射，空間應用中心團隊仍在通過各種方式為各個實驗單元“保駕護航”。

5月28日上午10時許，試驗隊項目主管蔣越按照既定時間帶著東風航天城基地的醫(yī)務人員來到總裝測試廠區(qū)，他們給實驗單元的外盒做了新冠病毒核酸檢測?！皹悠窌凰偷絻杉也煌t(yī)院進行檢驗，確保檢測結果?！?/p>

5個科學實驗項目

戴上橡膠手套、雙手噴上消毒水，大連海事大學環(huán)境科學與工程學院副教授王巍推開門走進實驗室。

此次神十六任務中，動物、植物、細胞、生化等多個生物學實驗單元將被送入中國空間站夢天實驗艙。大連海事大學教授孫野青牽頭承擔了其中液態(tài)與固態(tài)線蟲兩個項目。

“簡單地說，前者是將線蟲放在氨基酸、核酸等培養(yǎng)基液中，側重研究輻射對個體發(fā)育的影響；后者是用瓊脂糖培養(yǎng)基培育線蟲，側重輻射對群體損傷與防護的研究?！蓖跷〗忉?。

她參與了其中的液態(tài)線蟲項目，即把野生型線蟲與對輻射敏感或遲鈍的突變型線蟲（自帶熒光）放置在可通過微流體控制其活動的芯片實驗盒里，并對其行為進行拍照分析，然后通過熒光變化等評估輻射對線蟲全生命周期的影響。

該學院副教授趙磊則參與了固態(tài)線蟲項目，即將處于滯育狀態(tài)的道爾期線蟲經(jīng)過神十六上行后轉到夢天艙外進行長期空間暴露，以此了解外太空輻射對線蟲DNA損傷修復和遺傳變異機制的影響，同時進行抗輻射藥物篩選與機理研究。

“線蟲是非常經(jīng)典的模式生物，廣泛應用于生命科學研究，它跟人的基因組有一定的同源性。我們利用這種模式生物開展空間輻射生物學效應機理研究，尋找用于空間輻射計量的分子標志物，希望為航天員長期在軌的健康保障提供有效的技術支撐?！壁w磊說。

中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心研究員蔡偉明牽頭的是空間微重力植物生物學相關的項目，這是該課題組第二次通過神舟系列飛船將樣品送往中國空間站。上一次是在去年11月通過神舟十五號將一批基因編輯的擬南芥送入問天實驗艙。

“上次，我們將樣品安放在生命生態(tài)柜的植物大型通用培養(yǎng)箱中，利用其相對較大的培養(yǎng)空間，探索微重力下的擬南芥抽薹期植株表型變化的機制?！痹搱F隊副研究員徐佩佩介紹，“這次實驗將利用我國空間站設置的小離心機模塊，在微重力和人造地球重力條件下的比對實驗中，鑒別擬南芥種子從萌發(fā)到10天幼苗階段植物響應空間微重力的生物學效應?！?/p>

據(jù)介紹，大部分植物經(jīng)過長期演化會進化出特有的重力感應機制，保證植物根系向下、莖葉向上生長。敲除或過表達相關重力感受基因后，該團隊通過地面研究發(fā)現(xiàn)，擬南芥植株株型和分枝角度都發(fā)生了變化，植物株型更加松散，對重力感受能力發(fā)生顯著缺陷。通過系統(tǒng)研究微重力條件對植物株型的影響，克隆調控植物重力感受信號中的關鍵基因，可為未來實現(xiàn)精準作物分子設計育種提供理論基礎和基因資源。

其他兩項研究分別是中國科學院力學研究所（以下簡稱力學所）研究員龍勉牽頭的微重力環(huán)境對細胞間相互作用和細胞生長影響的生物力學研究，以及中國科學院院士、廈門大學教授趙玉芬領導的蛋白與核酸共起源及密碼子起源的分子進化研究。

“是責任，也是擔當”

在實驗室里，力學所高級工程師、肝細胞生物力學團隊技術負責人孫樹津仍在聚精會神地盯著電腦屏幕核對數(shù)據(jù)。他負責的細胞生物力學樣品單元將在神十六發(fā)射前6個半小時交付。

“活細胞樣品一接種到實驗裝置里就開始生長，所以微重力細胞生物學實驗在地面上的時間越短越好?！睂O樹津說。

細胞是生命的基本單元，機體的變化最終都能在細胞層次找到原因。這項研究將人源性肝細胞和內皮細胞（肝組織的主要成分）共培養(yǎng)，模擬基本的肝臟組織結構，旨在考察其在微重力環(huán)境及人為施加的強迫對流和流體剪切力等作用下受到的影響，對比分析重力變化的力學信號轉變成生物學信號的內在機制。

孫樹津表示，細胞微重力效應的力學-生物學耦合機制可直接應用于深空探索中宇航員的健康防護，同時有助于提升我們對力學生物學機制的認識。

“空間實驗機會很難得，而對于細胞這種對環(huán)境極度敏感的實驗對象而言，機械力及聲光電磁等各種約束條件都可能影響實驗結果，技術難度很大，不允許有錯誤，所以要嚴謹?shù)乜刂茖嶒灄l件，把所有潛在風險降為零?！睂O樹津說。

5月27日上午，當廈門大學化學化工學院副教授劉艷和同事搭乘電梯把兩個實驗單元送入長征二號F遙十六運載火箭9層的艙門時，她心里既自豪，又感覺沉甸甸的。

“很榮幸能入選這次在軌實驗?！眲⑵G說，“這是我們的責任，也是一種擔當?！?/p>

劉艷所在團隊主要聚焦生命的化學起源研究?！吧w系有一個中心法則，從DNA到RNA，再由RNA翻譯得到蛋白質的過程中，各種酶蛋白發(fā)揮了強大作用。那么，在生命誕生之前，沒有酶的參與，蛋白的生成是受什么調控的？我們這個項目最大的特點就是將生命的重要元素——磷與氨基酸、核苷三者作為一個整體，利用空間站的微重力環(huán)境，探尋生命密碼的化學起源及其微重力響應特點，為地外生命的探索提供實驗基礎及理論預測?！眲⑵G解釋說。

為實現(xiàn)這個目標，該團隊與中國科學院上海技術物理研究所、浙江工商大學通過多年的科學研究與硬件研制的技術磨合，并聯(lián)合寧波大學對硬件研發(fā)產(chǎn)品進行雙重驗證，最終聯(lián)合設計出“蛋白與核酸實驗模塊”。該模塊可以實現(xiàn)3種物質原位混合及啟動反應，微型電化學傳感器“電子舌”還可以實現(xiàn)動態(tài)反應的原位監(jiān)測。

在劉艷看來，中國空間站為中國科學家探索空間環(huán)境下的生命起源創(chuàng)造了良好的科研平臺，為在國際生命起源研究領域發(fā)出中國聲音提供了重要契機?！艾F(xiàn)在只是萬里長征的第一步，等發(fā)射成功，我們的在軌反應啟動了，拿到了更好的數(shù)據(jù)，那才是我們最開心的時刻。”她笑言。（記者 馮麗妃）