在進入時長14個地球日的'月夜'之后,嫦娥四號著陸器就失去了太陽直射和地球反射帶來的光和熱,必須面對月背最低達負200攝氏度的極端低溫。對于嫦娥四號所攜帶的生物實驗罐來說,它的被動保溫性能根本不足以在極端低溫下保護各種作物種子??梢钥隙ǖ氖牵惹鞍l(fā)芽的棉花種子將無法成長為植株,只能止步于此。嫦娥四號的棉花嫩芽傳來被凍死的消息,讓幻想種出菜如何吃的國內(nèi)外吃貨網(wǎng)友美好憧憬破滅。 不過,嫦娥四號的失利并不是中國航天'太空種菜'事業(yè)的終點。恰恰相反的是,這只是人類在太空種菜收糧征程的一小步而已,更專業(yè)的'菜園'已經(jīng)出現(xiàn),并很快將在生物科研事業(yè)中大展身手。 圖為嫦娥四號搭載的'生物科普載荷',并未配備主動恒溫設(shè)備。 從設(shè)備角度來看,嫦娥四號著陸器上負責(zé)'種菜'的生物實驗罐并非是適合萬物生長的'完全體':礙于嫦娥四號本身有限的電池容量和體積重量,它在14天的月夜休眠中既不能從嫦娥四號本體上得到電力,也不可能搭載大型電池來驅(qū)動恒溫設(shè)備。 而一旦背景溫度極低或極高,罐內(nèi)的溫度用不了多久就會和外部'接軌',繼而將生物熱死或凍死,這也是本次試驗失敗的核心原因。 圖為在國際空間站內(nèi)種植盆栽的宇航員。 作為對比,由美國主導(dǎo)的國際空間站總是能在生物實驗上取得較為圓滿的結(jié)果,這主要還是國際空間站上有完備的維生循環(huán)系統(tǒng)做堅實后盾:通過復(fù)雜的系統(tǒng)運作,國際空間站內(nèi)的空氣配比、光照、溫度、濕度等指標(biāo)都能在合理范圍內(nèi)控制自如,維系人類生存都不在話下,支撐需求更低的動植物乃至微生物那更不必說。 而通過這些成熟的生物試驗,以美國為首的西方得以在遺傳、制藥、育種等前沿領(lǐng)域上取得更大優(yōu)勢,'種菜'的意義便在于此。 圖為在國際空間站封閉實驗箱內(nèi)進行培育的微生物群落。它們將對地面藥物的研究提供巨大幫助。 空間生物實驗服務(wù)平臺所孕育的業(yè)務(wù)和產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展之勢,一方面以空間植物培養(yǎng)、空間微生物防控、空間醫(yī)藥等業(yè)務(wù)服務(wù)于航天工程;一方面大量進行植物空間誘變與產(chǎn)品開發(fā)、微生物空間誘變與產(chǎn)品開發(fā)、空間藥物實驗與產(chǎn)品開發(fā),大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、發(fā)酵、生物醫(yī)藥、生物保健品等國家民生產(chǎn)業(yè)。目前為全國生物創(chuàng)新機構(gòu)提供的新品種創(chuàng)制服務(wù),取得了許多植物、微生物、動物的新品種,有150多個農(nóng)作物品種通過國家或省級品種審定。 從普通人的角度來說,'衣食',也就是棉花、蠶桑和糧食蔬菜作物的高產(chǎn)始終和'太空種菜'密不可分,生物試驗育種在過去幾十年里已經(jīng)為人類提供了大量的高產(chǎn)品種。 而若要把目光放得前沿一些,在太空失重和輻射環(huán)境中得到增強的微生物將成為醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的好幫手:生產(chǎn)抗生素的菌株將可能為人類帶來更強的抗生素,繼而抑制各種疑難雜癥,甚至是惡性腫瘤的生長;而太空中誕生的超級細菌則是新藥的最好對手,更能為地面上的人類提供細菌變異和耐藥性方向的'天氣預(yù)報'。 圖為實踐十號返回式衛(wèi)星,未來復(fù)用返回式衛(wèi)星將是低成本空間生物科研的主力。 空間生物實驗服務(wù)是通過將植物(種子、枝條與組培苗)、微生物(細菌、真菌、病毒等)、細胞、基因、蛋白質(zhì)、胚胎和動物等實驗對象,配套實驗裝置,搭載于航天器,利用宇宙空間的微重力、真空、射線及電磁等復(fù)雜環(huán)境,為全球科研院所、高校、農(nóng)業(yè)及生物企業(yè)等實驗用戶開展基礎(chǔ)生物學(xué)研究、生物技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)、航天工程應(yīng)用等提供一體化解決方案和相關(guān)服務(wù)。 不過,礙于運載火箭能力所限,中國航天短期內(nèi)將無法擁有國際空間站這種能夠長時在軌的'空間實驗室'。相應(yīng)的是,中國航天在返回式衛(wèi)星、飛船、中短期空間站等項目上技術(shù)成熟,正在蓬勃發(fā)展的商業(yè)航天更是能提供一定的空間在軌能力,它們都能夠為企業(yè)、院校和科研機構(gòu)(即'產(chǎn)學(xué)研')提供生物試驗的基礎(chǔ)設(shè)施。 但有了基礎(chǔ),并不就意味著生物試驗就可以輕松進行。尤其是在電力、空間都有限的返回式衛(wèi)星和飛船上,如何建立一個能夠控制溫度、空氣、濕度等環(huán)境的平臺就顯得尤其重要。 圖為中國未來空間站核心艙'天和',它是未來空間生物實驗室的基礎(chǔ)。 換句話說,倘若有這么一個'什么菜都能種'的平臺,那么需要'太空種菜'乃至'太空養(yǎng)菌'的產(chǎn)學(xué)研用戶就沒有必要再走彎路,能節(jié)省下很大的科研成本和時間。 而這一幕距離成為事實也并不遙遠。就在近日,中國航天旗下主攻'空間生物實驗服務(wù)'的航天神舟得到了老牌企業(yè)華潤集團的八億注資,而在微生物制藥產(chǎn)業(yè)前景遠大的今天,華潤醫(yī)藥無疑將很快坐上'太空制藥'的特快專列,如果這條坦途能夠打通,航天神舟無疑能成為中國生物科學(xué)趕超世界先進水準的'力量倍增器'。(利刃TO) |
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