據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室消息，北京時(shí)間2025年7月15日5時(shí)34分，搭載天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙十運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火發(fā)射，約10分鐘后，天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道，之后飛船太陽(yáng)能帆板順利展開(kāi)，發(fā)射取得圓滿成功。
發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)。中國(guó)載人航天工程辦公室供圖
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》從中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心獲悉，由中國(guó)科學(xué)院牽頭負(fù)責(zé)的空間應(yīng)用系統(tǒng)天舟九號(hào)任務(wù)上行應(yīng)用物資主要為在空間站三艙開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)載荷、實(shí)驗(yàn)單元、實(shí)驗(yàn)樣品及關(guān)鍵備品備件、應(yīng)用消耗物資等，上行總重量776.5千克，包括空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)實(shí)驗(yàn)共23項(xiàng)，研究研制單位包括10個(gè)研究所和11所大學(xué)。
其中3項(xiàng)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在文昌發(fā)射場(chǎng)開(kāi)展樣品制備和臨射安裝，包含骨骼肌前體細(xì)胞、肝細(xì)胞、腦類器官芯片等實(shí)驗(yàn)樣品，實(shí)驗(yàn)將在中國(guó)空間站問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的生物技術(shù)試驗(yàn)柜中展開(kāi)。
骨骼肌細(xì)胞再上太空
太空失重環(huán)境下，航天員容易出現(xiàn)肌肉萎縮。前期研究揭示，骨骼肌干細(xì)胞（即前體細(xì)胞）在維持肌肉量和修復(fù)損傷中起著關(guān)鍵作用，其遷移能力受力學(xué)環(huán)境調(diào)控。
“空間微重力環(huán)境對(duì)骨骼肌前體細(xì)胞遷移的影響及其機(jī)制研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所研究員應(yīng)浩介紹，本次實(shí)驗(yàn)旨在明確空間微重力環(huán)境對(duì)骨骼肌前體細(xì)胞遷移的作用，揭示該效應(yīng)如何影響骨骼肌萎縮，并發(fā)現(xiàn)對(duì)抗空間微重力誘導(dǎo)骨骼肌萎縮的新方法。
一個(gè)月前，科研團(tuán)隊(duì)來(lái)到發(fā)射基地進(jìn)入沖刺階段。繼2022年參與天舟五號(hào)任務(wù)以來(lái)，這是他們第二次參與空間科學(xué)任務(wù)。應(yīng)浩透露，上一次關(guān)于骨骼肌細(xì)胞的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)取得了新發(fā)現(xiàn)，科研人員據(jù)此提出了新的科學(xué)假說(shuō)，而本次實(shí)驗(yàn)則計(jì)劃驗(yàn)證這些假說(shuō)。
“依托我國(guó)自主建設(shè)的空間站，我國(guó)科學(xué)家提出了原創(chuàng)性科學(xué)假說(shuō)，我們非常期待能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得新的科學(xué)結(jié)論。”應(yīng)浩說(shuō)。
在科研團(tuán)隊(duì)看來(lái)，從實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)、理論提出到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和成果產(chǎn)出，中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立完成一整套原創(chuàng)性成果，將具有里程碑式的意義。
相比第一次執(zhí)行任務(wù)時(shí)的“摸著石頭過(guò)河”，盡管這次有了經(jīng)驗(yàn)，但由于實(shí)驗(yàn)規(guī)模擴(kuò)大，他們的工作量也大幅增加。
“僅安裝環(huán)節(jié)，我們6個(gè)人從下午一直干到深夜，連續(xù)工作了15個(gè)小時(shí)，反復(fù)演練、不斷調(diào)整。”應(yīng)浩表示，“大家心里都很清楚，這樣的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)來(lái)之不易，要保證每一個(gè)細(xì)節(jié)都不出錯(cuò)。”
太空“種”藥揭秘脂代謝
古人說(shuō)“天上一天，地上一年”，脂代謝紊亂等慢性病的發(fā)展也是如此。科學(xué)家在多項(xiàng)在軌與地面模擬研究中觀察到，太空中的微重力環(huán)境就像給疾病按下“快進(jìn)鍵”，原本要?dú)v經(jīng)數(shù)月甚至數(shù)年才呈現(xiàn)的病理癥狀，在太空中往往幾天至幾周內(nèi)就顯現(xiàn)了。
由中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所研究員甘勇負(fù)責(zé)的“微重力環(huán)境下核酸脂質(zhì)納米載體生物學(xué)功能的研究”項(xiàng)目將核酸藥物作為研究對(duì)象，關(guān)注脂代謝相關(guān)的機(jī)制研究，旨在揭示微重力條件下核酸藥物發(fā)揮作用的規(guī)律及藥物功效。
如果將核酸藥物比作一粒種子，那么科學(xué)家將通過(guò)這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，觀察它在太空中能否正常生根發(fā)芽，開(kāi)出更絢麗的花朵。
甘勇介紹，科研團(tuán)隊(duì)嘗試在太空中采用核酸藥物精準(zhǔn)、高效地沉默致病基因，以期發(fā)揮良好的治療效果。“本次實(shí)驗(yàn)有望成為全球率先在太空進(jìn)行核酸藥物功能評(píng)價(jià)的案例，推動(dòng)我國(guó)在空間醫(yī)學(xué)和核酸藥物研究領(lǐng)域的發(fā)展。”他表示。
為確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了高度自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)流程，從加藥到觀測(cè)均由設(shè)備自動(dòng)完成，盡量減少對(duì)航天員操作的依賴。同時(shí)，他們還特別優(yōu)化了細(xì)胞培養(yǎng)條件，使其在失重環(huán)境中依然能夠穩(wěn)定生長(zhǎng)。硬件開(kāi)發(fā)由科研團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所工程一室團(tuán)隊(duì)密切合作完成。
首次參加空間科學(xué)任務(wù)，科研團(tuán)隊(duì)真切地感到，重大科學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)多方協(xié)作開(kāi)展建制化的基礎(chǔ)研究。科學(xué)方案的設(shè)計(jì)、硬件條件的提供、總體管理的支持等，只有通過(guò)精心策劃和嚴(yán)密組織才能環(huán)環(huán)相扣，保證整個(gè)項(xiàng)目順利推進(jìn)。
“占天時(shí)、取地利、聚人和！”甘勇強(qiáng)調(diào)。
腦類器官芯片首次“上天”
人在太空環(huán)境中長(zhǎng)期駐留，容易出現(xiàn)頭暈、睡眠障礙甚至認(rèn)知功能改變等神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。然而，微重力和輻射等特殊環(huán)境如何影響腦功能的機(jī)制尚不明確。為此，腦類器官芯片被“安排”上了！這是首次利用腦類器官芯片在空間站開(kāi)展生命科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)。
“基于器官芯片技術(shù)的空間環(huán)境對(duì)人體血腦屏障的影響研究”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員秦建華介紹：“有別于傳統(tǒng)硅基芯片，這種腦類器官芯片以人多能干細(xì)胞為來(lái)源，可在信用卡大小的芯片上構(gòu)建一個(gè)高仿真微型腦模型。它具有豐富的腦微血管網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)細(xì)胞、免疫細(xì)胞，以及血腦屏障樣結(jié)構(gòu)與功能特征，可用來(lái)模擬人腦的復(fù)雜微環(huán)境和對(duì)外界刺激的響應(yīng)。”
秦建華指出，這種仿生模型可用來(lái)探究空間環(huán)境在細(xì)胞、組織、器官等多層次對(duì)人血腦屏障及腦功能的影響及其潛在機(jī)理，為航天員長(zhǎng)期在軌駐留提供健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與干預(yù)手段。這種新型模型系統(tǒng)可提供更接近人體的生理微環(huán)境，具有三維、動(dòng)態(tài)和可視化特點(diǎn)，為生命科學(xué)、疾病研究和藥物研發(fā)等提供嶄新的技術(shù)手段與研究范式。
面對(duì)時(shí)間緊、任務(wù)重、要求高的挑戰(zhàn)，第一次承擔(dān)空間科技攻關(guān)任務(wù)的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)6位骨干成員持續(xù)高強(qiáng)度工作，集智攻關(guān)、團(tuán)結(jié)協(xié)作。從科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到工程方案實(shí)施，各環(huán)節(jié)緊密銜接、協(xié)同推進(jìn)，團(tuán)隊(duì)用一絲不茍的態(tài)度對(duì)待每一個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)，確保整個(gè)項(xiàng)目按時(shí)高質(zhì)量完成。
“我們非常珍惜這次極其寶貴的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)——將類器官芯片這樣的前沿研究成果送入太空，服務(wù)國(guó)家重大需求。”秦建華說(shuō)。
他們期待，這項(xiàng)研究的意義不止于太空，還要面向太空、服務(wù)地面。“希望研究成果能實(shí)現(xiàn)‘空-地轉(zhuǎn)移’，為腦疾病的早期預(yù)警、治療評(píng)估和藥物研發(fā)提供新思路。”秦建華強(qiáng)調(diào)。
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