繼斑馬魚、果蠅之后，中國空間站又將迎來一種新的生命——渦蟲。這是中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心應(yīng)用發(fā)展中心主任、研究員張偉近日在接受專訪時透露的消息。他說：“今年發(fā)射的神舟飛船，將攜帶數(shù)十個渦蟲截段飛天。”
渦蟲是一種擁有強(qiáng)大再生能力的扁形動物，其身體被截斷后能重新生長出完整的頭部或尾部，是研究組織再生機(jī)制的理想模型。此次實驗將利用空間站“生命生態(tài)實驗柜”的“小型通用生物培養(yǎng)模塊”，以不同截段的渦蟲為研究對象，在軌啟動再生過程，并在關(guān)鍵時間節(jié)點上采集樣本進(jìn)行固定和成像分析。張偉告訴記者：“我們以渦蟲為模型生物，研究空間環(huán)境對渦蟲再生形態(tài)發(fā)生、生理行為的具體影響，探索空間環(huán)境影響渦蟲再生的分子基礎(chǔ)和差異分子，探索重力對細(xì)胞增殖、遷移和分化的影響，加深人們對再生基本機(jī)制的理解?！?/p>
與此同時，此前曾“上過天”的斑馬魚也將在后續(xù)任務(wù)中迎來升級版實驗。“斑馬魚與人類基因相似度高達(dá)87%，這項研究不僅能為失重性健康問題提供對抗策略，還可能為地球上的骨質(zhì)疏松治療開辟新路徑。”中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心有效載荷運控中心副主任設(shè)計師王亦風(fēng)說。
在神舟十九號任務(wù)中，果蠅實驗聚焦微重力與亞磁復(fù)合環(huán)境的影響，通過對超過20天的在軌視頻的分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)微重力顯著改變了果蠅的活動性和求偶行為規(guī)律，這一成果為解析生物適應(yīng)極端環(huán)境的機(jī)制提供了全新視角。
在中國空間站的科研版圖上，生命科學(xué)并非唯一的主角。王亦風(fēng)告訴記者，近期，中國科學(xué)家完成了微重力下的調(diào)控植物開花、微重力燃燒、難熔合金制備、半導(dǎo)體晶體生成、顆粒分離等一系列成果。以其中的微重力燃燒為例，該實驗首次揭示了太空中火焰熄滅的神秘機(jī)制?！翱茖W(xué)家通過高速攝影和數(shù)值模擬，捕捉到微重力環(huán)境下部分預(yù)混火焰熄滅前形成的‘雙鉤狀結(jié)構(gòu)’，并建立了理論模型，這一發(fā)現(xiàn)為未來地外燃燒設(shè)備的設(shè)計提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)，甚至可能推動清潔低溫燃燒技術(shù)的開發(fā)?！蓖跻囡L(fēng)說， 中國空間站科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，能幫助工程師預(yù)測熄火風(fēng)險，設(shè)計出更穩(wěn)定的燃燒裝置。 月球引力僅為地球的1/6，未來的月球燃料站如何避免意外熄火？這項研究對“特種燃燒設(shè)備”的設(shè)計至關(guān)重要，將助力保障人類在太空的長期生存。
這些突破的背后，是一支平均年齡不到30歲的青年科研團(tuán)隊。他們的故事，始于10多年前那個“只有國際空間站模糊圖片”的起點。沒有經(jīng)歷過重大工程任務(wù)歷練，他們曾備受質(zhì)疑，也曾面對技術(shù)瓶頸無從下手。
“我們要把地面上幾十平方米的實驗室，塞進(jìn)不足兩立方米的柜子，還要扛住火箭發(fā)射的震動?！敝袊茖W(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心副研究員薛晶回憶道。作為空間站應(yīng)用系統(tǒng)氣流支持系統(tǒng)的主任設(shè)計師，她和團(tuán)隊面臨的第一個挑戰(zhàn)是實驗柜的“極致集成”——既要滿足微重力環(huán)境下精密儀器的穩(wěn)定性，又要兼顧艙內(nèi)狹小空間的可維護(hù)性。
“我們最長時間熬過36個小時沒有閉眼，就是為了在極短的時間內(nèi)把問題定位，把問題解決。出問題后，我們進(jìn)行歸零，歸一次零，掉一次皮?！敝袊茖W(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心集成技術(shù)中心副主任張璐說。
他的筆記本里，至今保留著一張對比圖：左邊是國際空間站的實驗柜，右邊是天宮空間站的版本，“在某種層面上，我們的設(shè)計比他們的更先進(jìn)，看到科學(xué)家完成他們的實驗之后那種心情愉悅的狀態(tài)，我們就覺得非常值得?！?/p>
他們探索未知的腳步從未停歇。今年，DeepSeek等人工智能技術(shù)正以前所未有的速度改變著眾多行業(yè)的格局，即便是在天上的國家太空實驗室，也能感受到這一點。
中國載人航天工程信息中心主任研究員李盛陽表示，隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，太空實驗的效率和精度得到了顯著提升。以果蠅實驗為例，過去需要數(shù)月才能完成的遷移軌跡分析，現(xiàn)在通過AI輔助，僅需幾天時間便可完成定量表征。這一進(jìn)展得益于團(tuán)隊在空間科學(xué)實驗圖像的海量、多源、稀疏特性分析方面的技術(shù)突破。
“我們要讓每一字節(jié)數(shù)據(jù)都‘活’起來。”李盛陽領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊致力于構(gòu)建AI驅(qū)動的智能分析與理解技術(shù)體系，突破了表型分析、行為追蹤、三維重建等核心技術(shù)，推動了科研成果的加速產(chǎn)出。工程信息中心主管設(shè)計師劉康也表示，團(tuán)隊研發(fā)的“空間視覺多任務(wù)模型”已在多個在軌實驗中應(yīng)用，并成功支持了隱式規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。這些算法幫助實現(xiàn)了“數(shù)據(jù)查詢－在線分析－成果產(chǎn)出”的閉環(huán)研究模式，加速了科學(xué)實驗的分析進(jìn)程，進(jìn)一步提高了實驗數(shù)據(jù)的挖掘能力。
在薛晶看來，青春與航天的交織是一場浪漫的“雙向奔赴”。實驗室的燈光常亮至凌晨，團(tuán)隊成員以任務(wù)節(jié)點為“生物鐘”，用代碼、圖紙和試驗數(shù)據(jù)編織出中國人的太空夢。“國家給了我們揮灑才華的平臺，我們愿為航天事業(yè)‘獻(xiàn)了青春獻(xiàn)白頭’?！?/strong>薛晶說。
“未來還將在中國空間站展開小鼠實驗，對小鼠的神經(jīng)、骨骼、肌肉以及免疫等方面進(jìn)行更深入的研究?！痹趶垈サ囊?guī)劃中，未來空間站將逐步開展哺乳動物長期在軌生存實驗，為載人登月乃至火星任務(wù)鋪路。
從斑馬魚到AI模型，從兩立方米的實驗柜到400公里外的星辰大海，中國空間站的故事始終由兩個關(guān)鍵詞書寫：科技創(chuàng)新與青春擔(dān)當(dāng)。正如張璐所言：“只要仰望星空的方向一致，再遠(yuǎn)的征途都終將抵達(dá)。”在這條征途上，每一代航天人都是星河中的接力者，以智慧為炬，以青春為帆，不斷拓展著人類認(rèn)知的邊界。
來源：中國青年報
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