據英國每日郵報報道，或許在人類(lèi)涉足火星之前，一種奇特的蠕蟲(chóng)將作為“太空先鋒”成功地在火星表面繁衍生息。英國科學(xué)家現已成功地發(fā)送這些蠕蟲(chóng)抵達國際空間站，來(lái)測試它們如何進(jìn)行太空旅行。這種體型微小的線(xiàn)蟲(chóng)是秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)，由于它擁有與人類(lèi)一樣的20000多種基因，以及類(lèi)似的肌肉組織和中樞神經(jīng)系統，因而被選中來(lái)執行200英里太空旅行。在為期6個(gè)月的太空之旅中，它們不僅保持健康狀態(tài)，甚至還在太空軌道繁衍了24代子孫。英國諾丁漢大學(xué)的研究小組負責執行這項研究，將部分理解宇航員在太空旅行中所遭受的影響。
世界人口的急劇膨脹，使我們的地球家園變得越來(lái)越擁擠。在經(jīng)過(guò)成功發(fā)射各種衛星、飛船、探測器以及順利登月之后，科學(xué)家們一致認為：人類(lèi)移居太空不再是虛無(wú)縹緲的幻想，人類(lèi)大規模移居太空已為期不遠。
可是太空移民目前仍有許多無(wú)法預知的風(fēng)險，面對這一現實(shí)，為了獲得太空移民的最終成功，我們該找誰(shuí)來(lái)當“太空探測員”呢？
最近的科學(xué)研究表明，“線(xiàn)蟲(chóng)”或許是個(gè)不錯的選擇。
為何選擇線(xiàn)蟲(chóng)？
我們已知的生物多種多樣，為何偏偏選擇線(xiàn)蟲(chóng)當做移居太空的探路者呢？畢竟，我們看起來(lái)和線(xiàn)蟲(chóng)一點(diǎn)也不一樣。
中科院水生生物研究所副研究員王高鴻博士說(shuō)：“我們現在研究線(xiàn)蟲(chóng)比較多的是肌肉方面，這點(diǎn)與我們人類(lèi)是特別像的。不僅如此，線(xiàn)蟲(chóng)的神經(jīng)系統以及各方面的發(fā)展與人類(lèi)也很相似，它們在地球上已經(jīng)長(cháng)期被用作科學(xué)研究中的模式生物，線(xiàn)蟲(chóng)在地面模擬失重實(shí)驗中會(huì )發(fā)生肌肉萎縮的現象，肌細胞發(fā)育的異常，這與我們宇航員情況類(lèi)似。并且線(xiàn)蟲(chóng)在遺傳與發(fā)育生物學(xué)、行為與神經(jīng)生物學(xué)、衰老與壽命、人類(lèi)遺傳性疾病、病原體與生物機體的相互作用、藥物篩選、動(dòng)物的應激反應、環(huán)境生物學(xué)和信號傳導等領(lǐng)域都有很好的研究?jì)r(jià)值?！?/p>
線(xiàn)蟲(chóng)能否禁得住太空折騰？
太空飛行危險重重，小小的線(xiàn)蟲(chóng)看起來(lái)弱不禁風(fēng)，倘若在龐然宇宙中難道不會(huì )變得更加脆弱嗎？線(xiàn)蟲(chóng)在太空中如何安穩生長(cháng)成為疑問(wèn)。
“線(xiàn)蟲(chóng)的體型很小，成蟲(chóng)體長(cháng)大約1mm。線(xiàn)蟲(chóng)的生命支持系統要求并不高，這一點(diǎn)很關(guān)鍵?！蓖醺啉櫻芯繂T說(shuō)“一般生物的話(huà)，比如我們之前也做過(guò)魚(yú)的研究，但是魚(yú)如果想要在太空生存的話(huà)，所需要的附屬條件，比如空氣、食物、水等等的供給就是一個(gè)很龐大的生命支持系統。線(xiàn)蟲(chóng)就不一樣，由于體積小，所以在太空艙內它所需的條件，在試驗周期內我們都可以滿(mǎn)足?！?/p>
此外，王高鴻博士還強調：“線(xiàn)蟲(chóng)抗沖擊力相對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)會(huì )更強一些，因為線(xiàn)蟲(chóng)是沒(méi)有骨頭的，屬于無(wú)脊椎動(dòng)物，一些沖擊對它們造成不了太大影響?！?/p>
秀麗線(xiàn)蟲(chóng)曾在2003年成為媒體關(guān)注焦點(diǎn)，當時(shí)它們在“哥倫比亞”號空難中幸存下來(lái)。重返地球時(shí)，這些線(xiàn)蟲(chóng)被放入密封在鋁罐內的培養皿。在航天飛機殘骸墜地后幾周，工作人員發(fā)現了這些幸存者。
線(xiàn)蟲(chóng)在太空會(huì )生病嗎？
在一些科幻小說(shuō)里經(jīng)常出現這樣的場(chǎng)景：一些物種被寄養在太空之后發(fā)生基因變異，有些變得異常龐大，有些則迅速消亡?；氐浆F實(shí)，問(wèn)題依然存在：線(xiàn)蟲(chóng)在太空之行中會(huì )不會(huì )發(fā)生一些病變？
王高鴻博士說(shuō)：“在太空之行中，線(xiàn)蟲(chóng)也和人類(lèi)一樣出現肌肉萎縮現象。我們這次研究的秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)是第一種遺傳結構已被繪制完成的多細胞有機體，在其2萬(wàn)個(gè)基因當中，許多執行與人類(lèi)基因相同的功能。其中50%至60%的基因與人類(lèi)基因承擔的功能非常相似。根據這個(gè)情況，通過(guò)線(xiàn)蟲(chóng)來(lái)研究可以開(kāi)發(fā)預防航天員的肌肉萎縮的藥物，除了肌肉萎縮外，這項研究還將幫助我們更多地了解零重力狀態(tài)如何影響臥床不起的人，以及導致糖尿病、外傷和衰老的原因，對今后人類(lèi)登上太空可能發(fā)生的一些病變起到預防的作用。這是目前我們研究的主要內容?！?/p>
線(xiàn)蟲(chóng)會(huì )不會(huì )污染太空環(huán)境？
垃圾處理已成為太空飛行中急待解決的問(wèn)題，因此線(xiàn)蟲(chóng)的存在對太空環(huán)境會(huì )不會(huì )造成污染也是我們所疑惑的問(wèn)題之一。
對此，王高鴻博士解釋說(shuō)：“這個(gè)現象應該不會(huì )發(fā)生。如果線(xiàn)蟲(chóng)在外太空便會(huì )立刻死亡，外太空不具備地球上生物的生存條件，除了細菌的孢子外，其它物種的生物體會(huì )被宇宙射線(xiàn)和真空殺死，甚至有些會(huì )馬上分解掉。在艙內的話(huà)，我們會(huì )有系統的處理機制，線(xiàn)蟲(chóng)相對生存環(huán)境空間很小，作為我們的科研對象，基本上不構成污染源?！?/p>
■ 專(zhuān)家連線(xiàn)
“太空探路者”不僅僅只有線(xiàn)蟲(chóng)
王高鴻：中科院水生生物研究所副研究員
線(xiàn)蟲(chóng)作為太空探路者是時(shí)下人們討論的熱點(diǎn)，但是只有線(xiàn)蟲(chóng)這一種生物可以作為實(shí)驗對象嗎？
除了線(xiàn)蟲(chóng)之外，我們與國內的兄弟單位還做了很多的物種研究，比如蝸牛，藻類(lèi)，植物、輪蟲(chóng)，微生物等。目前我們主要是圍繞空間生命支持系統作為研究重點(diǎn)，即如何為宇航員在太空飛行時(shí)提供食物、氧氣、干凈的水及回收處理廢物，植物和藻類(lèi)可以為宇航員提供氧氣和植物性食物，而藻類(lèi)的蛋白質(zhì)含量很高，甚至可以作為宇航員的食品，再比如水生動(dòng)物像蝸牛、魚(yú)類(lèi)等動(dòng)物性蛋白也很高，未來(lái)可以提供宇航員營(yíng)養價(jià)值高的動(dòng)物性蛋白食品，對于將來(lái)的空間長(cháng)期飛行和地外探索具有重要意義，另外微生物主要是進(jìn)行廢物的循環(huán)利用。這次由于飛行實(shí)驗條件的限制，我們遺憾沒(méi)有實(shí)現魚(yú)類(lèi)的空間飛行實(shí)驗，但我們一定會(huì )繼續努力。(實(shí)習生 徐冰)
■ 延伸閱讀
神八實(shí)驗揭秘：線(xiàn)蟲(chóng)的太空之旅
我是一條線(xiàn)蟲(chóng),但不是你想象中的寄生蟲(chóng)，你可以叫我的英文名字：C.elegans。我坐著(zhù)神八飛船，在太空進(jìn)行了長(cháng)達十六天半的旅行。
自然狀態(tài)下，我生活在泥土中，以細菌為食。成年后身長(cháng)約1毫米，人類(lèi)在顯微鏡下才能看清。我通體透明，長(cháng)得不好看?？纱筮B海事大學(xué)環(huán)境系統生物學(xué)研究所孫野青教授和同事們，卻?？湮沂恰翱蓯?ài)美麗的小天使”，還給我起了個(gè)好聽(tīng)的名字：秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)。
不是吹牛，我是天生的“航天員”。在空間生命科學(xué)領(lǐng)域，我的家族可謂聲名遠播。從1975年開(kāi)始，我的同類(lèi)就先后搭載美國國家航空航天局的航天飛機邀游太空。
為什么選擇我們呢？一是因為我們在-80℃長(cháng)期凍存后仍能恢復活力，是目前已知的唯一能低溫凍存的多細胞真核動(dòng)物。我在逆境時(shí)進(jìn)入休眠期，像熊冬眠一樣，不發(fā)育、不吃東西，時(shí)間可以長(cháng)達2個(gè)月左右。二是我們基因組很小，僅為人類(lèi)基因組的3%，但有約40%的基因與人類(lèi)同源。據科學(xué)家們說(shuō)，我們身上很多調控發(fā)育的基因和人類(lèi)很相似，一旦研究清楚在空間輻射環(huán)境或空間輻射和微重力同時(shí)存在的環(huán)境下，我們的這些基因是如何變化的，將給航天醫學(xué)及空間輻射損傷預警做出巨大貢獻。
因此，我們在太空中要接受輻射，再把這些輻射損傷的印記帶回來(lái)。所以我們在地面不能有任何損傷，坐飛機時(shí)都不能過(guò)安檢，臨上太空前還要在航天城“集訓”兩周，看我們能否順利登艙。
這次上太空，我的“房子”是德國航空航天中心DLR研制的SIMBOX（生物支持系統實(shí)驗盒）內的38個(gè)小盒子之一，大約18ml。這么小的空間，卻住了十萬(wàn)伙伴。SIMBOX可不簡(jiǎn)單，它的里面安裝了1g的離心裝置，模擬地球的引力。我們分成兩組，分別被裝入在1g的離心機上和附近固定的房子里，有些伙伴只接受空間輻射，有的既接受空間輻射又感受微重力的。當返回地球后，我們就可以被比較分析變化的差別。我們屏住呼吸，停止發(fā)育，把空間環(huán)境影響的印記盡量留在身上。(袁于飛)
《科技日報》（2011-12-09 五版）
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