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太空養魚幫助人類治病?太空水稻産能更高?聽教授專家解答

發佈時間:2024-06-25 14:31:05

湖南日報·新湖南客戶端6月25日訊(通訊員 李文淇)今年神舟十八號在酒泉衛星發射中心成功發射。與眾不同的是,此次參與太空飛行的除了宇航員,還有幾位“神秘嘉賓”——斑馬魚。這幾位特殊乘客是何物種?此次任務又有何研究意義?近日,岳麓山大學科技城第102期科創圓桌派特別邀請湖南師範大學生命科學學院特聘教授謝華平和隆平高科種業科學研究院副院長王凱,共同探討神十八發射背景下的生命科學新課題。

“斑馬魚是一種新型的模式生物,即一類可用於研究與揭示生命體某種具有普遍規律的生物現象的生物,並就為何會選擇將斑馬魚帶入太空這一問題做了詳細解釋。”對於斑馬魚本次太空旅行的背景,謝華平介紹,太空養魚首選斑馬魚,這就相當於“水中小白鼠”,是理想的研究對象。其一,斑馬魚個體小、重量輕,不會佔用太多空間。其二,斑馬魚繁殖力強、發育迅速、胚胎透明、體外受精、體外發育等生物學特徵,更加便於科學研究。其三,斑馬魚與人類基因組有87%的高度相似性,德國馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心曾發現,人和斑馬魚對損傷的即時反應非常相似,並且斑馬魚可以做到自我組織修復,這項研究使得研製修復受損人類心臟的藥物成為可能。

從目前斑馬魚在太空環境下的表現來看,謝華平表示,研究顯示其肌肉和骨骼結構在太空環境下都有了明顯的調整,這種調整使它們能夠更好地適應失重的狀態。同時在太空中的代謝速度也與地球上的同類相比降低了約23%。“科技始終是為人類所服務的,這是研究中非常重要的一點。”謝華平認為,這些發現不僅揭示了生物在極端環境下的驚人適應性,也為未來人類在太空的長期居住和未來太空生態系統的構建提供了參考價值。

王凱則針對以往歷史登上太空時攜帶的太空水稻農作物的生長表現與地球環境進行了比較,發現其主要變化體現在株型形態,生育期生長週期明顯縮短等等,這些科學現象以及其背後的遺傳機制機理的闡明,為下一步農作物在太空上的農業生産奠定基礎。他認為,目前能夠“上天”的動植物一般具備以下特點:體型小,基因組比較小,適應能力強,具有較高的應用和研究價值等生物特性。

討論過程中,兩位學者也一致表示斑馬魚、水稻這類“天選太空員”登上太空前都需要提前模擬其生態環境,該生態環境要求生産者,消費者,分解者三者缺一不可,以此確保形成完整的生態鏈。

儘管我國在太空環境下構建生態系統不斷做出嘗試,但目前仍面臨著諸多挑戰。針對太空環境對生物生理機能的影響,謝華平表示,未來有望運用基因編輯技術來優化動植物的構造以適應太空條件,從而實現“太空可持續生態”。“科幻電影內的大型宇宙空間站,人類在火星上棲息繁衍,是完全可預見的。但是,要實現這些,我們人類還有很長很長的路要走,需要持續不斷的探索。”王凱説。

據了解,大科城人才沙龍自2021年3月啟動以來,通過錄播式圓桌訪談、沉浸式互動交流的方式,聚焦科技熱點、産業鏈需求,緊扣産業鏈人才、管理、技術、成果轉化等熱點問題。截至目前,累計超3000人次參與人才沙龍,累計收看科創群體超150萬人次。

來源:新湖南

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