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中美太空合作实现“零”的突破:中国出装置 美宇航员做实验
爱因斯坦 2017-06-06
导语

第一个由中国独立设计、研发和制造的空间环境基因实验装置即将飞抵国际空间站。中国高校与美国公司的组合成功绕开阻碍中美太空合作的政策壁垒,被美国媒体专家称为“破冰之旅”。

第一个由中国独立设计、研发和制造的空间环境基因实验装置即将飞抵国际空间站。

中国高校与美国公司的组合成功绕开阻碍中美太空合作的政策壁垒,被美国媒体专家称为“破冰之旅”。

新闻事实:中国出装置,美国宇航员做实验

北京时间2017年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”在美国佛罗里达州肯尼迪空间中心由负责运营国际空间站科学研究平台的NanoRacks公司通过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。

依照计划,实验装置会被带入国际空间站的美国实验舱,由美国宇航员在空间环境进行两次对比实验,研究空间辐射及微重力环境对抗体编码基因的突变影响。

装置预计将于7月回收。数据将传回北京理工大学科研人员进行后续研究。

“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。空间飞行过程中航天员将面临多种健康威胁,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。团队负责人邓玉林介绍到:“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。”

据团队主要成员北京理工大学生命学院副教授李晓琼介绍,此次载荷是采用微型微流控PCR仪,对抗体DNA片段进行在轨飞行状态下的基因扩增,来模拟人类生命的延续与发展。在空间飞行结束后,分析基因突变规律,进而探讨空间辐射及微重力环境下的基因诱变机理。

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,以更好的适应环境,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。

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。据介绍,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,“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,我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。”李晓琼说。本次搭载共有两组、12块芯片,60个通道,将对20个基因在空间环境下进行突变规律的研究。“能在体积如此严苛的载荷条件下,实现20种基因的突变规律研究,这一技术在国际上也是领先的。”王睿说。

深度分析:绕开政策壁垒成为必然选择

2011年通过的“沃尔夫条款”堪称目前中美航天科技合作的最大壁垒之一,中美官方航空合作彻底冻结,两国民间科学合作项目也受影响。

此次,中美两国通过商业合作的方式绕开政治壁垒,将中国的领先技术引入国际空间站,对于中国美双方都是重大突破。

由于中国科研水平不断提高,逐渐得到国际认可,美国航天界与中国开展合作的意向日益强烈,绕开政策壁垒实现合作成为双方的必然选择。

“沃尔夫条款”并不拒绝商业合作,中方高校于2014年向美国负责商业化运营国际空间站科学研究平台的纳诺拉克斯公司提出了合作意向。

历经多次推迟,克服诸多困难和障碍,这一项目最终于2015年通过美国国会、国际空间站合作方等各项审查,获得美国航天局批准,从而签署合作协议。

业内人士认为,商业模式的中美航天合作,未来可为更多中国科学项目利用国际空间站开展实验提供借鉴和参考。

第一评论:让政治远离科技

太空轨道和太空资源属于全人类,全世界的科学家都有资格参与太空研究,都希望在国际空间站进行科学实验,美国人为设置政策壁垒,唯独将中国科学家挡在门外,完全是“冷战思维”作祟。

近些年来,中国的航天事业取得的举世瞩目的成就。中国一直秉持着“开发太空,造福全人类,和平利用空间”的方针,并主动发出邀请,欢迎美方开展合作。这与美方猜忌、对抗的态度截然相反。

当前中美两国在许多民用航天领域可以形成优势互补性,开展更广泛和深入和合作可以造福全人类。

目前正在运行的国际空间站将于2024年退役,届时,中国将成为全球唯一拥有在轨运行空间站的国家,包括美国在内的国际社会都非常需要中国空间站的可靠支持。

美国应拿出诚意和决心,尽早取消对话政策限制,让政治远离科技,远离太空。

背景链接:“沃尔夫条款”

“沃尔夫条款”禁止美中两国之间开展任何与美国航天局有关或由白宫科技政策办公室协调的联合科研活动,甚至禁止美国航天局所有设施接待“中国官方访问者”。

该条款由美国国会议员弗兰克·沃尔夫起草、推动,他认为,中国可能借此窃取美国的技术机密。

目前,美国航天局不能使用任何资金与中国开展任何形式的合作,在中国主办的太空会议上,美国航天领域的官方人员不得出现;中美两国政府出资的任何部件或科学仪器都不可能出现在对方的太空飞行器上。

中国外交部发言人曾表示,这是一种歧视性做法,“学术性或科研性活动不应被政治化。”

这一条款涉及范围广泛,界限模糊,但严格来说,“沃尔夫条款”并不包括商业范畴的合作。

(本文消息参考自:新华社和北京理工大学新闻网;)

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作者 爱因斯坦

科研工作者

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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