5月11日,天舟十號(hào)貨運(yùn)飛船在海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射升空。在這次的“太空快遞”里,還有一位特殊的“乘客”,它叫“天宮天韻相機(jī)”。作為空間天文與地球科學(xué)領(lǐng)域的首個(gè)上行載荷,這臺(tái)“太空之眼”有著怎樣的“本領(lǐng)”?在我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的路上,它又將發(fā)揮怎樣的重要作用?
在距離地球約400公里的中國空間站外,一雙“眼睛”正在緩緩睜開。它叫“天宮天韻相機(jī)”,不望星辰,不追黑洞,而是靜靜凝視著腳下的藍(lán)色星球,捕捉那些看不見、卻影響深遠(yuǎn)的溫室氣體——二氧化碳和甲烷。
這雙“太空之眼”能夠精準(zhǔn)測量全球中低緯度地區(qū)重點(diǎn)排放源的溫室氣體濃度,為火電廠、煤礦等“排放大戶”提供可靠、高頻、可核查的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
香港科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)系講座教授 張利民:這個(gè)相機(jī)可以覆蓋地球中低緯度的大部分陸地和海洋,也覆蓋我國約99%的火電站、煤礦等重點(diǎn)溫室氣體排放源。獲得的數(shù)據(jù)將會(huì)同政府科研機(jī)構(gòu)共享,也會(huì)上載到聯(lián)合國環(huán)境署的網(wǎng)站,供全世界科研機(jī)構(gòu)共用。

張利民說,相比其他碳排放的監(jiān)測項(xiàng)目,“天宮天韻相機(jī)”優(yōu)勢明顯,它最突出的本領(lǐng),是既看得“清”,又測得“準(zhǔn)”。過去只能看到一個(gè)城市的排放輪廓,現(xiàn)在能直接找到是哪家工廠、哪座電廠的煙囪在排放。
“太空快遞”上的“迷你腎臟” 小體積承載大希望
此次還有一位前所未有的“特殊旅客”,它小到肉眼幾乎很難看見,需要放在芯片里帶上太空,卻承載著大希望。它不是簡單的“旅客”,而是一個(gè)正從干細(xì)胞中“生長”出來的微型器官:腎類器官。它將揭示衰老、炎癥與腎臟疾病的秘密。
中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院的研究員 張驍:腎類器官是由人多能干細(xì)胞分化得到的三維腎臟模型。它雖小,卻已具備了腎小管、足細(xì)胞等結(jié)構(gòu),是人類腎臟發(fā)育過程目前最真實(shí)、最前沿的體外研究模型。
在地面,由于重力影響,細(xì)胞往往貼著培養(yǎng)皿平面生長,難以模擬人體內(nèi)復(fù)雜、立體的器官結(jié)構(gòu)。而在太空的長期微重力環(huán)境中,細(xì)胞可以像在胚胎中一樣,以更自然的方式進(jìn)行三維排列、遷移與分化,形成具備真實(shí)結(jié)構(gòu)和功能的組織。這正是研究腎單元發(fā)育與纖維化不可替代的“天然實(shí)驗(yàn)室”。
張驍:實(shí)驗(yàn)的目的是研究在軌在這個(gè)腎的整個(gè)發(fā)育過程中。第二是研究它的衰老過程中,長期在軌會(huì)對(duì)腎有哪些影響。
兩位“特殊旅客”將進(jìn)一步研究宇宙射線對(duì)人影響
在天舟十號(hào)貨運(yùn)飛船上,還有兩個(gè)全新的“旅客”:人類造血干細(xì)胞和腦類器官。在地球上,厚厚的大氣層和磁場為我們撐起一頂保護(hù)傘,但在400公里之外的空間站,這頂傘就消失了。我國載人航天三步走已邁入空間站時(shí)代,中國人在太空長期安家成為現(xiàn)實(shí)。然而,航天員能在太空待多久、走多遠(yuǎn),很大程度上取決于我們能否馴服這個(gè)看不見的對(duì)手:高能粒子輻射。研究空間輻射的健康危害、建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系、研發(fā)有效防護(hù)手段,已成為國家戰(zhàn)略剛需。
中南大學(xué)湘雅公共衛(wèi)生學(xué)院教授 黃瑞雪:在空間站里面這兩位“旅客”一位要待10天,一位要待20天,這兩位旅客會(huì)代表著我們地球上的人類的期望。它們將回答兩個(gè)問題,第一太空的輻射會(huì)不會(huì)對(duì)我們?nèi)梭w的造血干細(xì)胞產(chǎn)生影響,從而啟動(dòng)腫瘤的發(fā)生,第二,我們?nèi)祟愒谔蛰椛涞挠绊懴?,?huì)不會(huì)對(duì)腦部的認(rèn)知功能會(huì)產(chǎn)生影響?
簡單來說,這兩位“旅客”就像兩枚精密的生物傳感器。它們發(fā)出的每一縷熒光、每一次電信號(hào),都在告訴地面的科學(xué)家:隱形輻射的利刃,究竟在身體里刻下了怎樣的痕跡。
10天、20天,不短也不長。但對(duì)這兩位“旅客”而言,這足以讓它們經(jīng)歷地球上無法模擬的輻射環(huán)境,記錄下珍貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。黃瑞雪說,航天科技一直是人類醫(yī)學(xué)的隱形引擎。通過這些“嬌貴”的乘客,不僅可以對(duì)天上的航天員的健康起到積極作用,還可以讓更多地面上的人受益。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),還能揭示延緩衰老的啟示,因?yàn)樘窄h(huán)境加速細(xì)胞衰老的機(jī)制一旦闡明,其反向工程就是抗衰老藥物開發(fā)的路徑。
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