“神十八”科学实验看点多

   4月25日20时59分，搭载神舟十八号载人飞船的长征二号F遥十八运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，神舟十八号载人飞船进入预定轨道，发射取得圆满成功。

　　中国科学院空间应用工程与技术中心（以下简称空间应用中心）代表中国科学院牵头负责载人航天应用系统的总体管理与技术集成。

　　《中国科学报》从空间应用中心获悉，通过神舟十八号载人飞船，空间应用系统上行了“空间先进水生生保系统关键技术研究”“蛋白与核酸共起源及密码子起源的分子进化研究”“微重力环境调控植物干细胞功能和结构的分子网络研究”“空间用固液复合润滑材料的设计、界面作用机理及舱外验证”等空间生命科学及材料科学领域的4项科学实验，上行样品及装置总重量约35公斤。即将投入太空实验的样品包括拟南芥种子、斑马鱼、金鱼藻、润滑材料等。

　　构建小型水生生态系统

　　相关科研人员介绍，受控生命生态系统被认为是人类进行长期空间飞行和地外居留必需的生命支持系统。该系统可以长期低能耗可控运行，同时具有可循环等特点，一直是空间生物学研究的热点和重点。水生生态系统具有生物适应性好、控制简单、运行稳定等特点，近年来是受控生命生态系统研究的重要内容。

　　由中国科学院水生生物研究所、上海技术物理研究所负责的“空间先进水生生保系统关键技术研究”项目，将在轨搭建一个由斑马鱼和金鱼藻组成的小型水生生态系统，研究空间环境对鱼类生长发育、生态系统运行与物质循环的影响。

　　该项目将成功构建鱼类的空间水生生态系统，实现我国在空间培养脊椎动物方面的突破；解析空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响，为空间密闭生态系统物质循环研究提供理论支撑。

　　探寻生命起源的分子密码

　　关于生命起源的诸多问题，人们不可能回到几十亿年前寻找答案，科学家只能模拟原始地球环境或基于太空特殊环境，通过有机化合物亘古不变的化学性质及物质之间的相互转化规律，揭示生命本质并发现生命演化的重要线索。

　　磷元素是重要的生命元素，星际空间也广泛存在着各种氨基酸、核苷等“生命的种子”。来自厦门大学等机构的科研人员，利用空间站长期微重力环境，以氨基酸、核苷和磷构建“三元反应体系”，建立了N-磷酸化氨基酸“分子演化系统”。

　　科研人员计划以此为基本生物化学模型，开展蛋白与核酸共起源及密码子起源的分子进化研究，从分子水平上探究基本生化反应对微重力环境的响应特点，为生命的化学起源中蛋白核酸共起源理论体系提供重要的科学依据。

　　探究植物干细胞微重力影响

　　植物的茎、叶、花、果等地上部分器官都来自茎尖干细胞，研究干细胞调控机理对于解析植物形态和器官的分化有重要意义。

　　由中国科学院遗传与发育生物学研究所/北京大学负责的“微重力环境调控植物干细胞功能和结构的分子网络研究”项目，以模式植物拟南芥的植物茎尖干细胞为研究对象，解析在空间微重力环境中植物干细胞形态功能与基因表达的变化，为定向设计适应太空环境的空间作物提供理论支撑。

　　该项目上行了100余粒拟南芥种子，将在空间站进行为期约4周的培育生长，后由航天员进行植株采集，并在零下80摄氏度冷冻固定，最后随神舟飞船返回，交付科学家开展地面研究。

　　太空“超润滑”材料验证

　　摩擦无处不在，磨损相伴而生。将摩擦和磨损降低至极限，是摩擦学研究的重要发展方向。

　　中国科学院兰州化学物理研究所负责的“空间用固液复合润滑材料的设计、界面作用机理及舱外验证”项目，设计开发了基于二硫属材料的固体润滑、基于聚合物涂层-润滑油脂的固液复合润滑材料体系，并将利用空间摩擦学评价装置进行舱外验证实验。

　　科研人员表示，期望这些实验在严苛的空间环境中实现机械运动的“超润滑”或近零磨损，在科学上揭示润滑材料在真实空间环境中的润滑演变过程和损伤机制；筛选和储备未来空间润滑材料，为实现空间“超润滑”和近零磨损材料体系的设计与应用提供支撑。

　　该项目上行了球盘、轴承摩擦测试样品和静态舱外暴露样品共20余件，经过半年左右的舱外暴露实验后，将随神舟飞船返回，并交付科学家进行地面研究。