不僅將超過6噸的物資補給送上中國空間站,更攜帶了一批極為特殊的“活物快遞!”這已經是第二次了,第一次的遺傳物質已經受損,那么這次呢?
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那是中國科學院動物研究所團隊在發射前夜緊急制備的人類“人工胚胎”樣本。
“人工胚胎”再次飛天,對于中國科學院動物研究所研究員于樂謙和他的團隊成員來說,2026年5月10日深夜注定是一個不眠之夜。
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這些幾厘米見方的小盒子裝有兩種截然不同的“人工胚胎”模型:一種貼附在子宮細胞上,觀察胚胎在子宮內的著床過程。
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另一種“住”在微流控芯片的小單間里,模擬生命由囊胚形成原腸胚的關鍵發育階段。
發射前12小時,這些“人工胚胎”樣本才被護送至發射塔架,安放在天舟十號貨運飛船特制的“太空冰箱”里,實現了科研人員口中的“小時級”天地速遞。
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這并不是真正意義上能夠發育成完整個體的人類胚胎,而是利用干細胞技術在體外構建的胚胎模型。
它們不具備發育成完整個體的能力,卻完美再現了生命誕生之初細胞生長、分化的典型過程,為科學家打開了一扇觀察人類最早發育進程的窗口。
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此次天舟十號任務共攜帶67件科學實驗產品,總重達768.2公斤,要在空間站內陸續開展41項在軌科學實驗。
其中最受矚目的,是中國科研團隊首次構建的“太空胚胎”系統性研究鏈條。
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這個研究鏈條覆蓋了從低等脊椎動物到高等哺乳動物的完整生命圖譜,從斑馬魚胚胎、小鼠胚胎,再到人類“人工胚胎”,形成了一套前所未有的太空生命孕育研究體系。
整套研究方案圍繞5項空間生命科學核心實驗展開,系統探索太空環境如何損傷哺乳動物早期胚胎、失重條件下骨骼丟失與心肌重塑的蛋白調控機制,以及利用干細胞在太空中構建和發育人類“人工胚胎”的關鍵科學問題。
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這些研究不僅關乎人類未來長期駐留太空時的生殖與健康保障,也觸及了對生命本質的深層追問。
“人工胚胎”此次飛天,還有一個難以回避的背景。
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早在2016年,我國實踐十號返回式科學實驗衛星就曾搭載小鼠早期胚胎進入太空,成功完成了全球首次哺乳動物胚胎在軌發育實驗,那批小鼠胚胎在太空中順利地從2細胞階段發育到了囊胚階段。
然而后續的地面分析卻揭示了一個令人擔憂的現象,這些太空胚胎存在囊胚發育率顯著降低、質量下降,且伴有DNA等遺傳物質損傷的問題。
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微重力和宇宙輻射的雙重夾擊究竟如何干擾生命的初始密碼,成為懸而未決的重大科學謎題。
此次天舟十號攜帶的人類“人工胚胎”,將在航天員的守護下在中國空間站內完成5天的發育過程,每天都有自動化系統為它們更換新鮮的培養液。
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與2016年實踐十號僅12天的衛星實驗相比,此次長達一年的在軌停靠時間和空間站上完善的生物實驗柜,為持續的對比研究創造了前所未有的便利。
待實驗周期完成后,這些樣本將在軌凍存并擇機返回地面,由科研人員展開詳細分析。
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雷曉華研究員將太空環境形象地比作一個天然的“高靈敏度放大鏡”,它能放大胚胎發育中的各種損傷隱患,快速定位在地面常規環境下難以發現的致畸風險基因與發育異常調控通路。
每一組胚胎損傷數據、每一條發育調控通路,最終都能夠轉化為臨床醫療方案,服務人類、守護生命。
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從物理學的角度看,宇宙空間的嚴酷環境給胚胎發育帶來了雙重挑戰。
首先是極端輻射,地球大氣層和磁場像一把巨大的保護傘,幫我們擋掉了絕大部分來自宇宙深處的高能粒子。
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然而在地表約400公里高度的空間站軌道上,宇宙射線輻射強度約為地表的100倍。
這些高能粒子像微觀子彈一般可以穿透細胞,打斷DNA雙鏈,引發基因突變。
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2025年京都大學的研究團隊就發現,即便是在空間站上存活了6個月的冷凍小鼠精原干細胞,其后代的小鼠在基因層面也留下了微妙的改變,所幸并未表現出明顯的發育缺陷。
第二個挑戰是微重力環境對細胞行為的深層干擾。
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沒有了重力的牽引,細胞之間的信號傳導變得紊亂,胚胎干細胞的分化方向可能出現隨機漂移。
國際空間站上開展的實驗表明,小鼠胚胎干細胞在太空飛行后表現出基因組不穩定性,有的甚至完全喪失了產生后代的能力。
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天舟十號此次攜帶的“人工胚胎”恰好避開了生育倫理的禁區,利用干細胞構建的類胚胎模型,直接觀察人類早期胚胎發育的關鍵分子事件,比小鼠胚胎更貼近人類自身的生殖困境。
中國空間站生物技術實驗柜里,還同時居住著三種不同的小鼠細胞胚胎,它們將與人類“人工胚胎”形成對照實驗組。
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“生命究竟如何從一顆受精卵開始,一步步知道自己該變成什么、該往哪里去?”
于樂謙在面對鏡頭時說,每次在顯微鏡下觀察到細胞生長、遷移、分化的微觀景象時,他都能感受到一種深刻的敬畏,“那是生命本身的力量,也是科學探索的價值所在。”
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此次天舟十號攜帶的“人工胚胎”雖然無法發育成寶寶,卻為人類邁出了探索空間繁衍問題的關鍵第一步。
它們飄浮在距地面約400公里的軌道上,攜帶著人類對太空家園最深沉的夢想,將來自遙遠星空的輻射刻入生命的原始密碼,等待著科學家從那些斷裂的DNA鏈中讀出通往星辰大海的安全航道。
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