【科普小博士】
嗨,大家好!总算见到中国的亲人了,可想死你们了!我是飞进国际空间站的第一个中国实验载荷,因为穿了件绿衣服,大家都亲切地叫我“小绿侠”。7月8日至9月1日,我的实验样机在中国科技馆参加“嗨科技酷品展”,首次与公众见面。在展览期间,研制我的中国科研人员会现场“科普授课”,为公众演示我在国际空间站进行的实验,并讲解背后的科学原理。
你们是不是好奇,我从哪里来?到国际空间站干吗?有哪些特殊的本领?在太空“玩”了多久?别着急,今天,我和亲人们好好聊聊。
“小绿侠”是亲人们叫我的爱称,我的全名是“空间环境下在PCR反应中DNA错配规律研究的科学载荷”,我是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邓玉林团队自主创新研制的。
北京时间2017年6月4日凌晨,我搭乘美国太空探索技术公司(SpaceX)“猎鹰9”火箭发射的“龙”货运飞船,飞进国际空间站。我是第一个完全由中国科学家自主设计、研发和制造的科学搭载,而且这是我的首飞,所以特意整理了发型和服装,希望能在太空自拍留念。
和我一起飞的还有其他“乘客”。与他们相比,我胜在“苗条”——我体重约有3.5公斤,体积是400毫米×100毫米×100毫米,穿上绿色外套,我就可以被装进女士的包包。
别看我“小身材”,但蕴含着“大科技”。在我“寸土寸金”的身体里,设计者们安装了两组载荷、12块芯片、60个通道,将对20个基因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。
你们也知道,太空环境并不理想,时而高热难耐,时而冷得吓人,为了让我能够“健康”顺利地工作,设计者们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,他们突破了在太空变温条件下实现基因扩增的技术难题——温度过高会给芯片带来巨大的压力,容易产生破裂。2011年“神八”搭载时,他们就攻克了这项难关——用微流控芯片来实现变温PCR扩增技术,在“狭小”的载荷仪器中,开展“大量”的科学研究。
这样看来,我还是挺厉害的。嘿嘿!小小的骄傲一下。
我去国际空间站做什么呢?空间飞行过程中航天员要面临多种健康威胁,其中空间辐射和微重力是导致航天员生理功能失调的重要因素。我的主要任务是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。
作为一项基础性生命科学研究,在国际上首次利用空间环境开展“微进化”研究具有重大的科学意义:一方面,它有助于人类认识空间环境对于生物进化规律的影响;另一方面,它能帮助人们掌握基因突变规律,对其做出相应改变和修饰,以便更好地适应环境,同时对预防和控制疾病有着重要意义,对人类发展将产生深远影响。这就是我工作的意义——为了人类的健康而努力奋斗!依照计划,我会被带入国际空间站的实验舱,在空间环境进行两次实验。
(作者:陈丽君)