中科院牵头在天舟一号开展4项科学任务

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4月20日19时41分，中国第一艘货船天舟一号(tiazhou-1)飞上空上空，完成与天宫二号空实验室的交会对接，实现在轨推进剂补给。虽然是一艘货船，但它将进行四项科学实验研究和技术验证试验，包括微重力对细胞增殖和分化的影响研究、两相系统实验平台关键技术研究、非牛顿重力实验关键技术验证和主动隔振关键技术验证。所有这些任务都着眼于未来，或者为航天工业的未来发展验证更先进的技术，或者为未来的停留甚至星际迁移做科学准备。

作为载人航天工程的主要力量之一，中国科学院是这些科学任务的牵头单位。其中，中国科学院空应用工程技术中心是载人航天工程空应用系统的总体单位，代表中国科学院负责载人航天工程空科学与应用任务的规划与实施，其他许多高校也研究开发了相关的科学实验负荷，承担了相关的科学实验研究。

干细胞生物学是21世纪最具吸引力的研究领域之一，是组织工程和再生医学研究的上游学科。干细胞的重要功能是维持和控制细胞的再生能力。它具有自我更新和复制的能力，并具有多重分化的潜力。它可以分化成各种组织细胞类型。微重力影响干细胞between/きだよ 0的增殖和分化吗？我们能否利用空独特的微重力条件进行大规模干细胞扩增和组织工程构建？这些问题是空.生物研究的前沿和热点问题中国科学院动物研究所承担的“微重力环境下胚胎干细胞培养实验”项目，将研究空台微重力环境下小鼠胚胎干细胞的增殖和分化特性，并与1g和模拟微重力条件下的同步实验结果进行比较，充分了解微重力对胚胎干细胞增殖和分化的影响，探索(微)重力在胚胎干细胞增殖和分化中的作用和机制。预计初步了解空微重力对胚胎干细胞增殖和分化的影响，将为更好地实现胚胎干细胞的体外增殖和更好地利用多能干细胞的分化潜能提供新的思路，为多能干细胞在组织工程和再生医学中的应用探索新途径，最终为多能干细胞的未来应用服务于人类健康提供帮助。

肝干细胞是具有多向分化潜能的细胞，在一定条件下可诱导分化为肝细胞和胆管细胞，被认为是细胞治疗和生物人工功能治疗的理想种子细胞。细胞治疗的前提是在体外能够获得足够数量的细胞，并且只有肝干细胞在体外具有很强的扩增能力。以往的肝干细胞平面培养方法会导致一些关键细胞表型和功能的消失，改变细胞的生物学特性，并且增殖缓慢，不能满足肝干细胞扩增的要求。发现地面模拟微重力可以促进肝干细胞的增殖，而真实微重力环境对肝干细胞三维培养和增殖的影响尚不清楚。中国科学院动物研究所开展的“微重力环境对肝干细胞增殖的影响”研究将在空台进行肝干细胞的三维培养，并在空.台观察微重力环境对肝干细胞增殖的影响以大鼠肝干细胞系为研究对象，将肝干细胞附着在微载体表面，通过空显微照相和图像传输技术观察细胞形态、密度和绿色荧光蛋白的变化，并在太空微重力条件下监测肝干细胞的三维培养和增殖。同时，通过与地面对照图片的对比，希望揭示微重力影响肝干细胞增殖的机制，为今后建立肝干细胞扩增培养体系提供依据。

中国科学院上海技术物理研究所开发的空生物反应器克服了原位显微荧光成像技术、复杂微流多通道液体传输管理、多模式自动搜索和捕获识别显微(荧光)成像技术等多项关键技术。建立了24个独立的间歇灌注培养系统，可进行10种不同类型的细胞培养。该仪器无需将细胞样品送回地面，即可实时获得细胞的原位显微(荧光)图像，并协助“微重力对细胞增殖和分化的影响研究”等多项研究课题的科学家进行一系列在线研究，为中国载人空站生命科学研究提供了新的实验模式和技术手段。

中国科学院力学研究所牵头的两相系统实验平台关键技术研究，是空.第一个凝结与蒸发相变传热科学与热控技术的实验研究在一个高度约半米、重量超过50公斤的装置中，放置了一个红外观测器、一个高清摄像机和用于测量温度和热流的传感器。有了它们，科学家可以实现对空之间蒸发和凝结过程的实时观测，并找出微重力环境下蒸发和凝结相变传热的特殊规律。为了丰富流体科学理论的知识，提高效率和质量，

中国科学院空应用中心在天洲一号上进行了“主动隔振关键技术验证研究”,验证了六自由度磁悬浮主动隔振在轨关键技术，在0.1 Hz ~ 100 Hz范围内可以达到0 ~ 40 dB主动隔振能力。同时，该项目为“非牛顿重力实验关键技术验证”项目提供支持，以确保在航天器静止阶段能够达到10微克以下的微重力水平。在未来，磁悬浮主动隔振技术可以服务于更多的应用负载，如光学相机和激光通信，并帮助它们达到更高的指标水平。同时，该技术还可以在航空空光学吊舱和工业精密加工中发挥重要作用。

天舟一号任务是载人航天工程空实验室任务的最后一战。中国将正式开始载人空站建设之旅。中国科学院将组织国内外有关力量开展large-scale/きだよ

[我想纠正错误]负责编辑:姜晨