摘要: 隨著人類探索太空的深入，未來人類能否在太空正常生活、繁衍后代？空間微重力和輻射等特殊環(huán)境會不會對生殖造成不良影響？迄今為止，沒有人能夠明確回答這些問題。 為了解開這些疑惑，6日發(fā)射的我國實踐十號返回式科學(xué)實驗衛(wèi)星把6000余枚小鼠早期胚胎帶上了太空。它們能否像...
隨著人類探索太空的深入，未來人類能否在太空正常生活、繁衍后代？空間微重力和輻射等特殊環(huán)境會不會對生殖造成不良影響？迄今為止，沒有人能夠明確回答這些問題。
為了解開這些疑惑，6日發(fā)射的我國實踐十號返回式科學(xué)實驗衛(wèi)星把6000余枚小鼠早期胚胎帶上了太空。它們能否像在地球一樣正常發(fā)育？人們對此充滿期待。
經(jīng)過數(shù)天的太空旅行，實踐十號上傳來好消息：小鼠早期胚胎在太空中順利完成從2細胞到囊胚的全程發(fā)育。這是世界上第一次實現(xiàn)哺乳動物胚胎在太空發(fā)育。
“對哺乳動物早期胚胎在太空發(fā)育的研究迄今只有三次嘗試。”這項實驗的負責人、中科院動物研究所研究員段恩奎說。
第一次是20年前。1996年，美國哥倫比亞航天飛機將49枚小鼠2細胞胚胎送上太空，結(jié)果無一發(fā)育；此后國外再無進行此類實驗。
第二次是10年前。2006年，段恩奎領(lǐng)導(dǎo)的團隊利用我國實踐八號育種衛(wèi)星留軌艙，開展了小鼠4細胞期胚胎太空發(fā)育實驗，首次獲取了太空中的小鼠胚胎圖片，但遺憾的是它們在太空未能完成發(fā)育。
第三次就是實踐十號任務(wù)?！斑@十年來我們沒有放棄，這一次終于成功了，在世界上第一次證明了哺乳動物早期胚胎在太空微重力條件下，完全可以發(fā)育到囊胚階段?！倍味骺f。
為了實現(xiàn)這一科學(xué)目標，科學(xué)家們完成了“不可能完成”的任務(wù)：中科院上海技術(shù)物理所研究員張濤領(lǐng)導(dǎo)的胚胎培養(yǎng)載荷研究團隊將地面龐大復(fù) 雜的胚胎實驗室濃縮成了一個微波爐大小的培養(yǎng)箱和一個電控箱，且使其具有密閉培養(yǎng)、自動搜索識別顯微成像、遙控固定、圖像下傳等功能。
十年來，科學(xué)家們深入分析研究，對太空胚胎培養(yǎng)方法和固定技術(shù)進行了多方面的研究和改進。
“比如，我們科學(xué)團隊與西北農(nóng)林科技大學(xué)馬保華教授合作研發(fā)了胚胎密閉培養(yǎng)體系，研制了適用于太空胚胎培養(yǎng)的特殊培養(yǎng)液，開發(fā)了進行大量早期胚胎冷凍、解凍的新技術(shù)，以前一次能冷凍1到10個胚胎，現(xiàn)在能一次冷凍50到100個左右?！倍味骺f。
此外，科學(xué)家們還研制出了適合太空遙操作的胚胎固定技術(shù)，反復(fù)研究篩選出了培養(yǎng)單元中胚胎培養(yǎng)液的最佳比例，探索出胚胎固定時最佳的固定液流速……
在實踐十號上，安放小鼠胚胎的裝置在19個載荷中屬于最受關(guān)愛和特殊照顧的“寵兒”。
“它在發(fā)射前8小時最后一個裝上衛(wèi)星，以最大程度縮短在地面停留的時間；在轉(zhuǎn)運及裝載過程中要求不能斷電超過20分鐘，以保證它的狀態(tài)，事實上僅斷電了12分鐘。另外發(fā)射前4小時要進行一次自動搜素顯微成像?！倍味骺榻B。
進行發(fā)育實驗的小鼠胚胎被分為4個單元，每個單元內(nèi)有150個左右胚胎，衛(wèi)星入軌后每4小時照相一次，記錄它們的狀態(tài)，直到96小時為止?！霸?2小時左右，2細胞胚胎就發(fā)育到囊胚，和地面上時間基本一致。”段恩奎說。
據(jù)介紹，發(fā)育成囊胚的胚胎如果沒有及時在母體子宮著床，就會慢慢死去，所以這些小鼠胚胎無法回到地球繼續(xù)生長發(fā)育?！叭绻麑碛袡C會短時間就能回收這些胚胎，比如3天，也許就可以及時將它們植入母體，看能不能生下健康的小鼠，那將是更重大的突破?！倍味骺f。
除了用于發(fā)育實驗，還有一部分胚胎在裝星后72小時要在太空中被注入固定液，固定一定的階段后，隨返回艙回歸地球，用于完成此次實驗的另一個科學(xué)目標——探討太空環(huán)境對胚胎發(fā)育影響的作用機制。
“希望這些小鼠胚胎能安全度過回歸地球的艱難旅程，我們將立刻把它們運回實驗室進行全方位分析研究，與地面對照實驗結(jié)果比對，分析胚胎形態(tài)變化，進行基因蛋白監(jiān)測，篩選出影響太空哺乳動物早期胚胎發(fā)育的相關(guān)基因?！倍味骺f。
“我們希望能為未來人類太空活動中生殖健康提供科學(xué)依據(jù)?！倍味骺f。
他同時指出，人類能否在太空繁衍等謎團需要通過一系列嚴格的科學(xué)實驗來一步一步解開，哺乳動物早期胚胎能夠在太空實現(xiàn)發(fā)育只是解開人類太空繁衍眾多謎團的第一步。
