11月14日，中央電視臺《新聞聯(lián)播》《東方時空》《朝聞天下》《新聞30分》等多檔節(jié)目，播出了中國空間站生物學(xué)艙外暴露實驗樣品完成初步測試的專題，我校設(shè)計的實驗裝置獲得關(guān)注，多位專家學(xué)者接受采訪，介紹相關(guān)科研進展。
空間生物學(xué)暴露裝置由我校孫野青教授團隊與中科院空間科學(xué)中心張珅毅團隊共同設(shè)計和研制，隨著空間站的第五批實驗樣品的返回交付，再次被廣泛關(guān)注，是因為本次返回的樣品有該裝置在空間站夢天艙外暴露實驗的一批樣品，這些生物學(xué)樣品完成了上行-艙外安裝-實驗-回收艙內(nèi)-部分樣品后再出艙及樣品返回的全流程考驗，對返回實驗室的生物學(xué)實驗樣品進行了初步驗證，結(jié)果表明，該裝置滿足了在軌生物學(xué)暴露實驗的功能要求。
2023年3月，在發(fā)射場交付空間輻射生物學(xué)暴露裝置部分團隊成員
2023年5月，部分團隊成員在發(fā)射場準備飛行樣品
2022年11月21日，項目團隊成員參加神舟十五號載人飛船和火箭組合體垂直轉(zhuǎn)運
作為該裝置的責任科學(xué)家孫野青教授提到，為滿足空間輻射損傷預(yù)警與防護、空間輻射誘變機制與應(yīng)用、生命起源與進化等科學(xué)研究需要的空間環(huán)境暴露實驗，該裝置需放在空間站艙外，為分析宇宙線高能粒子等生物學(xué)效應(yīng)提供實驗支持。因此，該裝置的研制需要對抗極端高、低溫，真空和強紫外等極端的空間環(huán)境，需要對不同生物樣品長期暴露的生命保障技術(shù)，同時需要滿足科學(xué)研究的各個功能：1）實時在線監(jiān)測和下傳輻射、溫度和氣壓；2）能長期暴露抗逆樣品如動物、植物種子、微生物孢子和生物大分子；3）能對模式動物線蟲全壽命的生長、發(fā)育、組織器官的損傷和輻射敏感標志物進行實時自動監(jiān)測；4）對在軌的返回樣品的空間輻射生物學(xué)數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)；5）上行樣品生命保障子系統(tǒng)。
因此首先在功能需求上，既要考慮滿足各研究方向可支持的生物樣品的種類，如保障生物樣品存活的溫度、氣密的同時，又要考慮空間平臺提供的資源的約束，如體積、重量和功耗的限制，及實驗盒對上行、航天員協(xié)助安裝的功效學(xué)、機械臂抓取轉(zhuǎn)運的約束，和實驗結(jié)束后的返回艙內(nèi)等待及下行時的約束等。因此孫野青教授說，在該裝置的設(shè)計之初， 就要全方位考量這些關(guān)鍵的問題，以能為科學(xué)家最大限度地保障不同樣品在宇宙暴露的實驗需求。因此，團隊首先通過對抗逆的模式動物、植物種子、微生物孢子和生物大分子樣品進行了空間實驗全流程的質(zhì)控分析，確定了長期暴露實驗盒的功能保障參數(shù)。特別是為實現(xiàn)線蟲自動培養(yǎng)、自動捕獲和收集后代，開發(fā)可用于4組共32個個體的線蟲在軌監(jiān)測微流控芯片，以匹配顯微觀測、自動化控制，實現(xiàn)全壽命周期實時在線觀測模式動物的生長、運動、組織器官和輻射損傷標志物。
孫野青教授與微流控芯片監(jiān)測子系統(tǒng)團隊成員一同討論功能驗證結(jié)果
孫野青教授進一步強調(diào)，在確定了科學(xué)實驗功能需求的基礎(chǔ)上，在該裝置研制軟硬件設(shè)計和研制方面，以強-強聯(lián)合和優(yōu)勢互補的原則，分解了該裝置的功能模塊，據(jù)此建立了不同的子系統(tǒng)，在滿足航天工程質(zhì)量方面，組織并聯(lián)合了國內(nèi)工程經(jīng)驗豐富的單位，如合作單位中科院空間中心及外協(xié)單位的上海計物所。
在暴露實驗的全流程中，還涉及與上下行載人飛船或者貨運飛船、空間站平臺和航天員等系統(tǒng)協(xié)同以確保樣品的安全，因此，都是在空間科學(xué)應(yīng)用總體的質(zhì)量考核和統(tǒng)一指揮下，與空間站、飛船和航天員系統(tǒng)進行系統(tǒng)聯(lián)動才能完成。從今年3月中旬上行至10月31號隨神舟十六號成功返回第一批暴露實驗樣品返回后的測試，表明成功完成了全流程的空間暴露實驗。這是一個典型的以科學(xué)研究為牽引，集結(jié)了國內(nèi)相關(guān)最強的研制團隊，在空間站應(yīng)用總體（中科院空間科學(xué)與應(yīng)用總體）的指揮下，在載人飛船、貨運飛船、空間站和航天員系統(tǒng)的全力配合下，才能得以順利完成的任務(wù)。
11月2日在空間科學(xué)與應(yīng)用總體進行第一批暴露裝置實驗樣品接交儀式
大連海事大學(xué)環(huán)境系統(tǒng)生物學(xué)研究所介紹
該研究所由孫野青教授創(chuàng)建于2004年，主要圍繞著物理和化學(xué)有害因素對健康和生態(tài)環(huán)境的評估、預(yù)警和修復(fù)等問題，應(yīng)用物理和信息學(xué)分析技術(shù)方法，定性定量分析環(huán)境中有害因素，引起生命物質(zhì)生長、發(fā)育和其系統(tǒng)生物學(xué)變化規(guī)律，揭示環(huán)境中有害因素的行為；分析有害因素對生命過程中的物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞和基因組穩(wěn)定性的影響；揭示環(huán)境毒理學(xué)效應(yīng)機制，認識生物學(xué)效應(yīng)的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)規(guī)律，挖掘環(huán)境毒理生物標志物，開發(fā)實時現(xiàn)場監(jiān)測和生物技術(shù)修復(fù)技術(shù)。目前該研究所是一支具有生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、生物信息學(xué)、生物物理學(xué)、微生物修復(fù)和微納分析技術(shù)的多學(xué)科交叉的隊伍。承擔海洋資源與環(huán)境本科生、生物學(xué)一級碩士和環(huán)境科學(xué)與工程博士的培養(yǎng)工作。已于2006年和2010年分別授予遼寧省重點實驗室和科技部國際合作基地。承擔并完成裝備發(fā)展部、載人航天預(yù)研，載人航天科學(xué)與應(yīng)用、科技部支撐計劃、國家自然科學(xué)基金委等多項科學(xué)項目。發(fā)表高水平論文百篇以上，發(fā)明專利10項以上。
在空間科學(xué)領(lǐng)域，自 1996年起，開始了空間輻射誘變機理研究階段，該階段是利用不同遺傳背景的品種進行了多次空間飛行，及同一遺傳背景不同劑量和能量粒子地面模擬，研究同一背景不同個體對空間輻射生物學(xué)效應(yīng)和其誘因。在1996、2002、2003、2005，先后通過返回式衛(wèi)星（“尖兵1號”、“第20和第21顆返回式衛(wèi)星”）和神舟飛船（“神舟3號”、“神舟4號”和“神舟6號”）搭載了50多個水稻品種，同時在日本重離子加速器進行高能低劑量的對比模擬處理，經(jīng)過實驗室和田間標準化種植，分別從表型、細胞和組學(xué)層面進行大量實驗研究，包括表型變異、細胞學(xué)效應(yīng)、基因組突變、蛋白質(zhì)譜和基因組甲基化特征的改變等，揭示了空間輻射誘變的主要誘因和誘變的特點。該方向獲得了2002年中國高?？萍歼M步二等獎。
在2011年起，開始了空間輻射與微重力協(xié)同生物學(xué)效應(yīng)階段。開始利用神舟8號、實踐十號返回式衛(wèi)星擴大到利用模式動物線蟲、擬南芥及其突變體等進行空間輻射和微重力協(xié)同生物學(xué)效應(yīng)研究。建立了對不同個體進行定性定量測量空間高能粒子及其誘發(fā)的遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)分析技術(shù)。圍繞著空間輻射生物標志物篩選以及空間輻射風險評估，構(gòu)建了更靈敏的生物標志物獲取和風險評估生物物理模型。
2016年起，開啟了攻克微重力環(huán)境下自動生物樣品的培養(yǎng)、自動的生物標志物分離、自動免疫熒光標記等技術(shù)。集成在軌空間輻射監(jiān)測、生命保障和光學(xué)檢測技術(shù)，研制了空間站夢天艙外空間輻射生物學(xué)暴露實驗裝置和問天艙生命生態(tài)柜內(nèi)的線蟲微流控自動監(jiān)測裝置。開發(fā)了空間輻射生物學(xué)數(shù)據(jù)管理分析系統(tǒng)。
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