中國科學家已成功培育出太空鼠胚胎,成為世界上第一個克服在軌生育生物障礙的科研小組。如果得到證實,這一研究成果將表明,哺乳類動物有朝一日可以在太空嚴酷的微重力環境下進行繁殖。這可能大大提高人類聚居遙遠星球的可能性。科學家擔心地球上的胚胎發育需要引力才能確保細胞正確構造,從而形成四肢、器官和組織。
中國科學院說,4月初,“實踐十號”太空探測器用返回式太空艙載著早期小鼠胚胎發射升空。太空艙搭載在“實踐十號”探測器上,并在太空軌道上運行數日,然后返回地球。高清圖像顯示,一些小鼠胚胎發育成了細胞球,稱作“胚囊”。這是胚胎發育的關鍵階段,只有這個階段的胚胎才能植入子宮。讓小鼠胚胎在微重力環境下發育,這是人類聚居其他星球的漫漫長路中的重要一步。
太空機構實施了一系列實驗,把胚胎帶入太空,讓它們暴露在微重力環境下,然后再運回地球植入代孕鼠體內。然而,此前試圖培育哺乳類動物胚胎的實驗都遇到了生物學因素的障礙而未獲成功。20世紀90年代中期,美國航天局天文學家試圖在“哥倫比亞”號航天飛機上培育小鼠胚胎。但是,微重力下的胚胎在細胞分裂初期就停止了發育,說明引力在胚胎發育過程中發揮著至關重要的作用。
中國團隊報告的突破性科研成果重點解決了困擾此前實驗的問題。這項實驗的主要研究人員、中國科學院教授段恩奎告訴《中國日報》:“人類可能還要走過很長一段路才能聚居太空。但是,在此之前,我們必須解決在外太空環境下是否能夠像我們在地球上那樣生存和生育的問題。現在,我們終于證明了生育過程中最關鍵的一步(胚胎早期發育)在外太空是可以完成的。”
據報道,“實踐十號”探測器在一個大小與微波爐相當的獨立封閉箱內,搭載了6000多個小鼠胚胎,封閉箱內包含細胞培養液和營養成分。在發現胚胎成功發育之后,科研人員還將對這些胚胎進行進一步的分析,以期發現在太空的短期逗留是否影響其細胞結構、功能和基因表達。
此次發射之前,“實踐十號”探測任務的首席科學家胡文瑞解釋:“‘實踐十號進行的所有實驗都是此前國內外從未進行過的。這些實驗可以實現我們學術研究的重大突破。”
除了早期胚胎實驗,其他實驗項目還包括測試輻射對果蠅遺傳學和小鼠細胞的影響,以及流體力學和液體燃燒實驗。美國航天局正與日本宇宙航空研究開發機構合作,在國際空間站進行類似實驗。冷凍的小鼠胚胎正在經受太空輻射,然后它們將返回地球植入代孕鼠體內。