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汇报了“屯里的好音讯”——11月15日晚11时13分,随同长征七号遥九运载火箭的顺畅发射,我国初次将果蝇送上空间站,展开科学试验。
“屯里”这个密切的称号,指的是我国科学院生物物理研讨所(以下简称生物物理所)。这个坐落于北京市朝阳区大屯路15号的科研院所,是郭爱克院士敞开我国果蝇研讨的发源地,也是“屯里人”李岩肄业、作业近20年的主战场。
在果蝇上天后的一个月时刻里,李岩团队需求守候在屏幕前,调查从我国空间站实时传回的果蝇印象。她奉告《我国科学报》,就在11月19日清晨,我国空间站迎来了榜首只“果蝇宝宝”。
“这项研讨凝聚着我国科学院生物物理研讨所两代人、数十年的汗水。”生物物理所研讨员李岩慨叹,现在,我国科学家总算能在空间站展开亚磁-微重力环境对果蝇基因、行为和生计繁衍的影响研讨。
1993年,郭爱克院士在生物物理所树立了我国榜首个以果蝇为形式生物的学习与回想试验室。1998年李岩从北京大学生命科学学院结业,出于对果蝇回想研讨的爱好,来到生物物理所攻读博士学位。
在许多人看来,果蝇只需几毫米巨细,是一种“脑筋简略”的小动物。但在郭爱克和李岩等果蝇研讨者的眼中,果蝇个头小、简单养殖、繁衍快、行为丰厚,并且与人类基因组序列高度同源,是一种兼具学习才干和习惯才干的优秀形式生物。
早在百年前,美国遗传学家摩尔根就曾使用果蝇证明了基因在染色体上的理论,让小小的果蝇敲开了遗传基因研讨的大门。在前史长河中,果蝇这一形式生物曾协助科学家6次拿下诺贝尔奖。
李岩回想,最给她启示的是郭爱克先生的一句名言:“只需学会向果蝇发问,它就会给你很好的答案。”
21世纪初,郭爱克团队把目光投向以果蝇为形式生物的亚磁生物学研讨。地球具有一起的巨大磁场,太空中缺少磁场的环境会给动物和咱们人类带来什么样的问题呢?果蝇与人类基因具有极高的类似性,其神经作业原理也是彻底保存的。使用果蝇探究不知道国际的隐秘,能够为人类更好地习惯太空环境奠定根底。
他们发现,当把果蝇置于远小于地球磁场的极弱的磁场环境中,果蝇的学习、回想才干会逐代下降,到第10代时简直消失;而把果蝇放回地球磁场环境时,果蝇的学习回想才干又会逐代康复,到第10代时简直回到正常水平。
这是一个多好的初步呢?彼时,科学界对微观分子生物学的了解还刚起步,但郭爱克敏锐意识到,这是一个表观遗传学的问题:一个生物面对反常环境会有一个习惯性进程,而这种习惯性又能够终究靠遗传方法代际传递。
但是,因为亚磁生物学效应较为弱小,且需求多代传递才干调查到改变,在许多研讨者看来,这项研讨尽管极具前瞻性,但无法立刻有产出和报答,因而相关研讨一度趋于沉寂。
“咱们不能把研讨的‘火种’灭了,一定要传承下去。”李岩介绍,即便在研讨相对冷门时期,团队也极力保存这项研讨的“火种”,现在生物物理所花费十余年,在亚磁环境中培养了200多代果蝇。这一纪录在国际同行中是名列前茅的,更为在我国空间站展开果蝇研讨奠定了根底。
在适当长一段时刻里,这项研讨的“星星之火”孤单却倔强地亮着,静静等候一个燎原的时刻。
从生物物理所博士结业后,李岩前往美国加州大学旧金山分校从事博士后研讨,后在美国西北大学担任研讨助理教授,展开神经蛋白病的动物模型研讨。但其时的李岩总觉得,在国外做研讨缺少归属感。
“我在核工业基地长大的,从来没想过在国外长时间久居,总觉得该真实回国做研讨。”在李岩看来,回国从事研讨是一件“不移至理的事”。她慨叹,比起老一辈科学家在荒漠戈壁做试验的艰苦条件,现在国内有很好的研讨条件和经费支撑,没什么战胜不了的困难。
全职归国的决议也遭到导师郭爱克的影响。郭爱克、李岩师生两人,有着类似的出国留学、全职归国的人生轨道。早在20世纪60年代,郭爱克就被选派去苏联留学,从莫斯科大学结业后,他回国进入生物物理所作业。改革开放前,郭爱克又被选派去德国留学,成为改革开放后我国首位取得西方博士学位的留学生。这以后,郭爱克仍然回到生物物理所,时任生物物理所所长贝时璋先生亲身迎候他。
在导师郭爱克的影响和邀请下,2010年头,李岩挑选全职回到生物物理研讨所脑与认知国家重点试验室,逐步接过了“果蝇飞上天”的接力棒。
早在学生时期,李岩就深知生物物理所开辟国际生物学的前史。其时,贝时璋院士曾说过,树立生物物理所,习惯了展开航天科学技能的需求。
在回国的10年中,她和生物物理所赫荣乔研讨员一起申请了果蝇在微重力亚磁环境的研讨项目。直到2020年7月,随同着我国载人航天技能的日益老练,李岩团队总算接到了“空间亚磁果蝇生物效应及分子机制”项目的立项告诉。
这是一项历经时刻检测的探究。立项时,郭爱克院士现已80岁,而在项目施行的要害节点,他还屡次特地从上海赶回北京,为项目细节把关。在项目中期评价会上,在场的几位老专家都已头发斑白。
对李岩来说,十余年来项目准备、立项、施行的情形仍记忆犹新。她忘不了,自己把果蝇行将登上太空的音讯奉告郭爱克院士时,这位80多岁的白叟难掩激动,只说了一句“就像当年送子弟兵过鸭绿江相同”。
在此之前,为了更好地展开空间试验,生物物理所与我国科学院空间使用工程与技能中心、上海技能物理研讨所等科研机构在地上试验中密切合作。李岩课题组试验员郭靖介绍,仅仅是制备果蝇的食物,就有必要进行严厉的除菌、除味处理,保证果蝇在空间站的日子满有把握。
在我国空间站,来自生物物理所的果蝇被分红两组,一组日子在太空微重力环境,另一组则会被放入磁场屏蔽设备里,一起承受微重力和亚磁场的环境检测。上天之初,果蝇阅历了一段美妙的习惯期。在微重力的环境中,只需悄悄摇动一下翅膀,果蝇就会像子弹相同冲出去,而中止摇动翅膀则不受操控地飘浮,只能测验蹬腿来改变方向,好在这些小生命很快习惯了新环境。李岩的学生们戏称,这些地球上的飞翔小能手,到了太空竟然学会了“蛙泳”。
惊喜之余,李岩最为忧虑的便是果蝇的繁衍行为。她介绍,尽管太空传回的实时视频显现,果蝇有求偶、交配行为,但在没看到幼虫前,他们心里总在打鼓:究竟能不能在太空中正常交配、受孕,完结一代到下一代的繁衍?
直到11月19日清晨,一段从太空传回的印象显现:一只小小的果蝇从蛹中冒出面,打量着这个生疏的国际。这只小果蝇被课题组同学们亲热地称为“太空出世的榜首只果蝇宝宝”,它的出世也代表着我国初次完结果蝇在太空的成功繁育。
李岩介绍,果蝇在地球上12~15天就能够繁衍一代,依照估计36天的在轨时刻核算,它们有望成为榜首种在我国空间站完结“三代同堂”的动物。在果蝇回到地球后,科研团队将进一步剖析其在太空中的行为表现和基因表达,提醒微重力和亚磁场对动物行为的影响,及其背面的神经、分子机制。
“幻想一下,咱们的下一代、下两代或许会在月球上树立基地,乃至树立长时间的家乡。那里的重力只需地球的六分之一,磁场也十分弱。动物能不能在月球完结代代相传?”李岩满是等待地说,“果蝇正是人类探究太空的前锋。”