甬派客户端见习记者 尹幸芷
把太空中的火星环境“模拟”到地球,需要多大的空间?
在宁波大学天体化学与空间生命-钱学森空间科学协同研究中心(以下简称“协同研究中心”),这个答案是1.8立方米。
这一装置全称为“地外极端环境综合模拟舱”,可以全面模拟火星或月球上微重力、亚磁场、强辐射、低温、低压等综合环境要素,好似一个“微型火星”。
“模拟舱内可以开展地外极端环境下关于生命、医学、化学、物理、材料等多学科的研究项目,助力解决人类空间探索及健康发展的关键难题。”协同研究中心执行主任华跃进介绍道。
3月12日,在地外极端环境综合模拟舱开放课题项目启动会暨签约仪式上,协同研究中心科研团队正式推出这一研究成果,并与浙江大学、南昌大学等15家高校、研究机构举行签约仪式。

地外极端环境综合模拟舱舱外情况。尹幸芷摄
人造的“微型火星”
这一模拟舱来头不小。
它由中国科学院院士、宁波大学协同研究中心主任赵玉芬科研团队牵头,携手中国空间技术研究院共同研发,一经问世,就“黑科技”拉满。
通过亚磁、强辐射、光照控制模块、微重力效应回旋机等配套设备,这一模拟舱可以对舱内环境的微重力效应、亚磁环境、强辐射环境以及大气的温度、气压和气体成分进行精准控制,高度接近地外极端环境真实场景。
记者在现场看到,通过模拟舱附近的控制设备,可以自由调节舱内光照强弱、电磁场等要素,这也给这台装置更广泛的可操作性——除了火星环境,也可以自由模拟其他太空环境。

地外极端环境综合模拟舱舱内情况。尹幸芷摄
“目前,月球和火星是空间探索最重要的领域之一。这一装置基本可以做到对火星、月球的所有环境条件进行全面模拟。”华跃进表示。
此外,模拟舱还配备了生物样品观测系统,能通过机械手实现舱内操作和自动取样,所有生物样品的培养数据均可通过网络化系统进行实时监控和分析,在大屏幕上看得清清楚楚。
这一“黑科技”拉满的装置,为舱内的科学研究造就了无限可能。
一场“太空梦”的传递
“我一直从事的是微生物领域的研究。但这一地外研究装置,让我看到了微生物遨游太空的希望。”浙江大学教授吕镇梅说。
3月12日,宁波大学协同研究中心研究团队宣布与15家高校、科研机构达成合作,向这些精心挑选的项目主体免费开放模拟舱使用权限,并提供开放课题项目资助,支持其在模拟舱内开展相关研究。
作为签约方之一,吕镇梅获资助的研究项目是“地外极端环境多重抗逆性微生物底盘细胞的构建与功能模拟研究”。

专家参观学习宁波大学“地外极端环境综合模拟舱”装置。尹幸芷摄
“通俗来说,可以将‘底盘细胞’的作用想象为汽车的底盘,它是承载细胞生物功能的基础,”吕镇梅解释道,“而这一实验的目的,就是通过模拟火星环境,培养底盘细胞的抗逆性,让细胞能够在火星极端环境中存活。”
“与其说这是一场合作签约,倒不如说是一场‘太空梦’的传递”。华跃进说。
作为毗邻地球的“净土”,火星会不会在遥远的将来,成为人类的“第二故乡”?培养出适应火星环境的微生物后,它们会不会成为人类亲身踏足火星之前的“先行军”?
这些畅想,成了宁波大学协同研究中心研究团队和15家高校、科研机构共同的合作愿景,这也正是赵玉芬院士及其团队,愿意将多年努力、辛苦研制出的装置,提供给相关项目主体免费开放使用的初心和使命。
“我们希望,能通过这次签约合作,能让‘太空梦’在更多高校和科研院校落地生根,能为促进中国空间科学领域基础研究发展做出一点力所能及的贡献。”华跃进说。
利在千秋,也在当代
在科幻电影《宇宙探索编辑部》中,主人公苦苦探索的宇宙,在结尾处,随着镜头渐渐变化,转变为人类自己的DNA,暗示宇宙的秘密也在人类生命本身。
这一解读,正好与地外极端环境综合模拟舱两个领域的研究方向相互呼应。
“通过这一装置,一方面,我们希望能向外探索无限广阔的宇宙世界,为中国的太空事业向前探进一厘米;另一方面,能够实现在太空模拟环境中研究生命起源与进化等科学难题。”华跃进说。

地外极端环境综合模拟舱开放课题项目启动会暨签约仪式专家合影。胡森摄
华跃进指出,目前,我国的太空模拟设施设备大多只能单因素独立控制变量,这一设备将不同因素整合于小型空间的模拟舱尚属首次,填补了国内乃至世界空间科学研究领域的空白,极具前瞻性和实用性。
虽然装置提供的模拟环境,与真实太空环境之间不可避免地存在一定差距,但真实太空实验对实验品的质量、体积等要求严苛,资金成本和人力成本居高不下,而这一模拟装置成本较低、使用灵活。
除了“仰望天空”,模拟舱的另一重研究方向,就是“脚踏实地”。
在签约仪式上,针对目前的人类疾病,西北工业大学刘志立教授介绍了一种新的构想。他指出,在装置模拟的地外微重力环境进行实验后,可以在纳米级别进行骨质疏松症靶向药物的研究,为人类健康提供新解法。
“此前,‘太空育种’已经成为大众耳熟能详的名词,这一装置推广使用后,更多新品种、新药物将成为可能。从这个角度看,在不久的将来,也许普通人今天吃到的食物、明天用到的药物,都有可能是诞生在太空的‘飞天党’。”华跃进说。
编辑: 杨丹纠错:171964650@qq.com

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