 |
5月11日，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭成功发射升空。 新华社发 |
 |
天舟十号货运飞船与空间站组合体完成交会对接的模拟图像。 新华社发 |
 |
|
 |
图片AI生成 |
随着航天事业的快速发展，人类在探索太空的过程中飞行距离越来越远、停留的时间也越来越长。但空间环境中微重力、辐射等因素对人类的驻留、生存及繁衍带来了前所未有的挑战。
5月11日，包括“人工胚胎”在内的41项空间科学实验项目，随天舟十号货运飞船抵达空间站。当晚约10时，“人工胚胎”实验样本被在轨航天员装入空间站实验模块。目前实验进展顺利。
这是世界首次在太空开展的人类“人工胚胎”实验，将建立起“人工胚胎”空间发育研究的技术体系。
■ 什么是“人工胚胎”？
“人工胚胎”是什么？天舟十号“人工胚胎”空间科学实验项目负责人于乐谦介绍，因为真正的人类胚胎非常宝贵，很难大规模用于研究，所以要用到人工胚胎。人工胚胎简单来说，就是用干细胞构建的与真正胚胎非常相似的一种结构。人类‘人工胚胎’，就是以人类干细胞为原材料制备的。它不是真正的人类胚胎，不具备发育成为个体的能力，但可作为模型用于人类早期发育研究。
人类早期胚胎非常非常小，可能肉眼都看不见，只有几百微米。科学家需要在一个培养盒里面建立很多的小室，每一个小室里面住一个人工胚胎，让它们之间不会相互影响，也不会受到干扰。
■ 为什么要把“人工胚胎”送入太空？
近年来，国内外科学家通过开展小鼠和大鼠的空间生命孕育研究，围绕空间环境探究早期胚胎发育阶段和胎儿孕育期的影响，取得了一系列进展。然而，当前空间生命孕育研究的对象仅局限于啮齿类动物小鼠和大鼠，而对人类胚胎空间发育的研究近乎空白。
这一次，天舟十号货运飞船带上天的就有“人工胚胎”，目的就是开展空间环境下人类“人工胚胎”的构建与发育研究。
这个实验为什么非得“上太空”？于乐谦回答：为了研究重力是否影响早期胚胎发育。
于乐谦介绍，“人工胚胎”所涵盖的时期大概相当于人类受精之后第14天到21天，这个阶段在早期发育过程中是非常重要的一个窗口，在短短的几天里，所有器官的前体形成了；人类体轴，即哪边是头、哪边是尾，也是在这个时间确定的。因此，如果在这个阶段发生任何的干扰或异常，都会对成体造成极大的影响。
随着技术的发展，人类未来很可能在空间定居或者长期驻留，这就有一个问题：人类的胚胎，或者是在地球上的生命，在亿万年的繁衍过程中已经适应了重力的环境。没有重力，对于早期胚胎发育会不会有影响？人类该怎么避免重力的影响？
太空，恰恰提供了地球上无法复制的“实验环境”：真实的空间辐射以及微重力环境。
■ 人类能不能在太空生存繁衍？
“在空间站，‘人工胚胎’将在航天员的守护下，完成5天的发育过程。每天，预先设计好的自动化系统都会为它们更换新鲜的培养液。”于乐谦介绍，空间站能提供真实的空间背景辐射和长时间的微重力环境。
据了解，“人工胚胎”实验样本包括两款模型，一种是放在子宫细胞上，一种是置于微流控芯片里，旨在了解太空微重力环境对人类胚胎早期发育的影响。与之完全相同的实验样本，也同步在地面实验室开展。
待实验周期完成后，实验样本将在轨冻存并择机下行，后续回到地面实验室进行天地对比分析。
这项研究的意义，远不止于一次实验。它一方面能帮助我们看清：未来人类在太空长期驻留，甚至繁衍，会面临怎样的风险与挑战；另一方面，通过天地对比，也能反推回地球——早期胚胎发育中的异常，究竟与哪些疾病的发生有关。
更重要的是，它为人类“太空繁衍”的第一步，铺下了第一块基石。这次做的其实只是回答一个最简单的问题：到底有没有影响？当确定影响是什么，就可以尝试干预。“比如说用一些技术，去消减这个影响。这是我们第一次尝试去回答：人类能不能在太空生存和繁衍，我希望答案是肯定的。”于乐谦说。
太空，正在教会我们重新理解生命。在地球上，我们习以为常的重力，可能是生命演化中最沉默、却最关键的“导演”。如今，天舟十号上的这几枚微小结构，正试图回答一个比宇宙更古老的追问：生命，究竟需不需要“脚踏实地”？
◎ 人类“人工胚胎”的太空之旅
· 造出人工胚胎
利用人类干细胞构建的、模拟真实胚胎早期发育过程的生物模型，它不是真正的人类胚胎，不具备发育成为个体的能力
· 研究关键阶段
相当于人类受精之后第14天到21天的早期发育过程，在这个阶段发生任何的干扰或异常，都会对成体造成极大的影响
· 两大实验模型
一种是放在子宫细胞上，模拟胚胎在子宫“安家”的过程；一种是置于微流控芯片里，模拟早期胚胎由囊胚形成原肠胚的发育过程
· 搭乘飞船启程
发射前12小时，“人工胚胎”样本才被送往发射塔架，安置于天舟十号细胞上行生保支持装置中，静待飞天之旅
· 奔赴中国天宫
5月11日8时14分，天舟十号货运飞船在长征七号遥十一运载火箭的托举下，奔赴中国空间站
· 顺利入驻天宫
当晚约10时，“人工胚胎”实验样本被在轨航天员装入空间站实验模块，正式开启太空之旅
· 在轨培育周期
人类“人工胚胎”在太空完成5天的实验周期
· 自动化培养系统
每天预设好的自动化系统会为人类“人工胚胎”更换新鲜的培养液，确保发育条件稳定
· 样本返回地面
待实验周期完成后，样本将在轨冻存并择机下行，后续回到地面实验室进行天地对比分析
◎ 实验目的
· 为人类未来长期在太空驻留，甚至繁衍，探明潜在风险与挑战
· 通过天地对比，也能反推回地球——早期胚胎发育中的异常，究竟与哪些疾病的发生有关
制图：职文胜