——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
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實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星發(fā)射前4小時(shí)的二細(xì)胞小鼠胚胎。

小鼠胚胎在實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星發(fā)射后80小時(shí)形成囊胚。中科院動(dòng)物研究所供圖
終于,科學(xué)家看到了來(lái)自太空的生命繁衍跡象。
4月18日傍晚,段恩奎的6000多個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象穿越大氣層回到了地球。過(guò)去12天,這位中國(guó)科學(xué)院的生物學(xué)家只能通過(guò)太空傳來(lái)的照片觀察小鼠胚胎。數(shù)千個(gè)胚胎,他一個(gè)都不愿意錯(cuò)過(guò)——其中任何一個(gè),都有可能揭示太空生命發(fā)展規(guī)律。
如今,這些實(shí)驗(yàn)對(duì)象乘著實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星回收艙,降落在內(nèi)蒙古四子王旗草原上。隨之落地的,是人類(lèi)科學(xué)史被改寫(xiě)的消息。
在6000余枚小鼠胚胎中,專(zhuān)門(mén)用于發(fā)育實(shí)驗(yàn)的有幾百枚胚胎。段恩奎還不能說(shuō)清楚究竟有多少個(gè)在太空中完成了從二細(xì)胞到囊胚的發(fā)育,但可以肯定的是,中國(guó)已經(jīng)在太空實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物胚胎的發(fā)育。而這,在世界上是第一次。
當(dāng)天下午,4架直升機(jī)在草原上空盤(pán)旋布陣,就是為了找到裝載這些在太空創(chuàng)造了生命繁衍奇跡的“小家伙們”的回收艙,以及它們所在的衛(wèi)星回收艙。
對(duì)一顆科學(xué)衛(wèi)星來(lái)說(shuō),這種大場(chǎng)面的舉動(dòng)并不多見(jiàn)。13年前,同樣是在這片草原上,直升機(jī)找到了中國(guó)進(jìn)入太空的第一人楊利偉,以及把他送入太空的神舟五號(hào)。
今天所找到的實(shí)踐十號(hào)回收艙,在很大程度上延續(xù)了楊利偉和神舟五號(hào)的腳步——隨著人類(lèi)探索太空的深入,未來(lái)人類(lèi)能否在太空正常生活、繁衍后代,人類(lèi)在太空由于長(zhǎng)期微重力的影響而造成嚴(yán)重的骨鈣流失問(wèn)題如何解決,太空微重力和輻射等特殊環(huán)境對(duì)生殖會(huì)否造成不良影響,等等。這些,都是回收艙實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所直面的科學(xué)問(wèn)題。
草原上夜幕降臨,回收艙的門(mén)打開(kāi)了??茖W(xué)家們抱著實(shí)驗(yàn)箱,小心翼翼地挪動(dòng)著。實(shí)驗(yàn)樣品有的要在現(xiàn)場(chǎng)處置,有的則要連夜運(yùn)往北京、上海、大連、杭州等地的實(shí)驗(yàn)室,科學(xué)家們還將圍繞這些來(lái)自太空的生命跡象,與地面對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì),為人類(lèi)走向深空而繼續(xù)探索著。
在實(shí)踐十號(hào)任務(wù)中,段恩奎擔(dān)任的職務(wù)是衛(wèi)星科學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)副總師,負(fù)責(zé)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)9項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)籌,其中就包括備受矚目的“微重力條件下哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育研究”。
有意思的是,關(guān)于這項(xiàng)重大研究,其現(xiàn)有成果究竟要不要第一時(shí)間向社會(huì)公布,讓段恩奎的科研團(tuán)隊(duì)“糾結(jié)”了好幾天。
科學(xué)家做出成果后,通常的選擇是,先向科學(xué)界公認(rèn)的學(xué)術(shù)期刊投稿,學(xué)術(shù)文章通過(guò)發(fā)表,即得到了學(xué)術(shù)共同體的認(rèn)可后,才會(huì)接著召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì),向社會(huì)公開(kāi)成果。
但面對(duì)重大的科技成果,究竟要不要這么做,段恩奎猶豫了。
4月17日,是實(shí)踐十號(hào)衛(wèi)星發(fā)射以來(lái),段恩奎第一次主動(dòng)接受媒體的集體采訪(fǎng)。他說(shuō),“我們科學(xué)家之所以能做這樣的實(shí)驗(yàn),能有這樣的經(jīng)費(fèi),全賴(lài)于納稅人的支持和理解,如今我們做出成果來(lái)了,要先向社會(huì)匯報(bào)?!?/p>
當(dāng)然,一旦成果的信息滿(mǎn)天飛,學(xué)術(shù)期刊也許就很難再為“舊信息”提供版面。段恩奎忍痛割?lèi)?ài),“少發(fā)一篇文章又如何”——說(shuō)到底,做科研不是為了發(fā)文章,還是為了社會(huì)公眾的福祉。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)初衷,也正是為了觀察6000多個(gè)小鼠胚胎到了太空以后,還能否像在地球一樣正常發(fā)育,以間接預(yù)示未來(lái)人類(lèi)能否在太空繁衍后代。
這并不容易,在實(shí)踐十號(hào)之前,人類(lèi)在這方面有過(guò)兩次嘗試,但都失敗了。
第一次是20年前。1996年,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)用哥倫比亞航天飛機(jī),把49枚小鼠二細(xì)胞胚胎和八細(xì)胞胚胎送上太空。然而,衛(wèi)星回收后,再觀察這些細(xì)胞胚胎,卻無(wú)一發(fā)育。從那以后,國(guó)外再無(wú)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的消息傳來(lái)。
接著就是屬于中國(guó)科學(xué)家的嘗試。段恩奎清晰地記得,2006年,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,由他所領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì),將小鼠四細(xì)胞胚胎,送上了位于實(shí)踐八號(hào)育種衛(wèi)星的留軌艙。衛(wèi)星進(jìn)入太空后,科學(xué)家們首次獲取了太空中的小鼠胚胎圖片。
遺憾的是,這些胚胎并未在太空完成發(fā)育。段恩奎將這一實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)定義為“失敗”。而失敗的原因在于,在發(fā)射前32小時(shí),便將小鼠胚胎安置到衛(wèi)星上,這幾十個(gè)小時(shí),對(duì)胚胎發(fā)育來(lái)說(shuō)已然是段漫長(zhǎng)的時(shí)間,“二細(xì)胞的胚胎,還沒(méi)上天就早已開(kāi)始發(fā)育了”。
如今,又過(guò)去了10年,段恩奎對(duì)眼下這次機(jī)會(huì)“備感珍惜”。距離發(fā)射不到8小時(shí),他們才將胚胎培養(yǎng)箱送上屹立在火箭頂端的衛(wèi)星回收艙里。
這個(gè)看似小的細(xì)節(jié),決定了如今實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
實(shí)踐十號(hào)胚胎研究項(xiàng)目成員、中科院動(dòng)物所工程師雷曉華向記者回憶:那是“火箭已經(jīng)加過(guò)注”的最后關(guān)頭,科學(xué)家在運(yùn)送載荷時(shí),必須穿戴帶有氧氣面罩的特殊服裝。在轉(zhuǎn)運(yùn)和裝載過(guò)程中,這個(gè)最受關(guān)愛(ài)的“寵兒”,不能斷電超過(guò)20分鐘——在科學(xué)家“精打細(xì)算”下,僅斷電了12分鐘。
科學(xué)家們還完成了一個(gè)“不可能完成的任務(wù)”——要把一個(gè)地面龐大復(fù)雜的“胚胎實(shí)驗(yàn)室”,壓縮成一個(gè)17公斤重、類(lèi)似家用微波爐大小的培養(yǎng)箱,且具有顯微成像、遙控固定、圖像下傳等功能。中科院上海技術(shù)物理所研究員張濤的科研團(tuán)隊(duì)做到了。
小鼠胚胎被分別裝載于4個(gè)培養(yǎng)單元,每個(gè)單元內(nèi)有150個(gè)左右。雷曉華說(shuō),從衛(wèi)星發(fā)射前8小時(shí)起,每4小時(shí)顯微成像一次,記錄它們的狀態(tài),直到96小時(shí)為止。
在第64~72小時(shí)之間,二細(xì)胞胚胎就開(kāi)始發(fā)育到囊胚,和地面上時(shí)間基本一致??吹竭@些,雷曉華知道,這個(gè)歷經(jīng)10年,用了幾萬(wàn)枚胚胎,做了上百次的實(shí)驗(yàn),終于成功。
不管是段恩奎,還是雷曉華,在接受采訪(fǎng)時(shí)都難以抑制成功后的興奮。畢竟,這些生命的跡象,預(yù)示著包括人類(lèi)在內(nèi)的哺乳動(dòng)物,其生命有望在太空中得以延續(xù)。
當(dāng)然,人類(lèi)在太空得以繁衍延續(xù)是其中一步,但能否生存,以及生存得好,也是一個(gè)重大命題。在實(shí)踐十號(hào)回收艙的另外8項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn),就涉及這些問(wèn)題。
以骨髓培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)箱為例,這個(gè)實(shí)驗(yàn)箱里的實(shí)驗(yàn)樣品,要做的就和人類(lèi)在太空條件下的骨髓狀況有關(guān)——一個(gè)曾被NASA定義為十大熱點(diǎn)的題目。
該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、浙江大學(xué)教授王金福告訴記者,根據(jù)人類(lèi)太空探索的歷史,一個(gè)宇航員在天上一個(gè)月,其骨量丟失程度,相當(dāng)于一個(gè)孕婦在地上一年的丟失程度。這個(gè)由浙大和中科院國(guó)家空間科學(xué)中心共同合作的項(xiàng)目,就是要了解長(zhǎng)期空間飛行和失重情況下造成人骨量丟失的原因。
如今,王金福等來(lái)了回收艙,他期待盡早“點(diǎn)亮”這些“從天而降”的實(shí)驗(yàn)樣品,及其關(guān)鍵細(xì)胞信號(hào)分子,以探究對(duì)抗失重環(huán)境下骨量丟失的機(jī)制,也為未來(lái)更多的“太空人”開(kāi)發(fā)這方面的藥物。
太空中的一些生命跡象,回到地球后,很可能無(wú)法繼續(xù)延續(xù)。比如小鼠胚胎,回到地球便不再繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育,這是因?yàn)榘l(fā)育成囊胚的胚胎,如果沒(méi)有及時(shí)在母體子宮著床,就會(huì)慢慢死去。不過(guò),太空中觀察的現(xiàn)象,已經(jīng)給了段恩奎團(tuán)隊(duì)莫大的激勵(lì)。
他希望,未來(lái)能夠在更短時(shí)間內(nèi),回收這些胚胎,那樣也許會(huì)有更重大的突破,“及時(shí)將它們植入母體,看能不能生下健康的小鼠,甚至看看這些后代們能否健康地活著”。
?。ㄔd于《中國(guó)青年報(bào)》 2016-04-19 11版)
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