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中国空间站科研新突破:果蝇太空传宗接代,反“巴西果”效应亮相

时间:2025-01-15 19:37:58来源:ITBEAR编辑:快讯团队

中国空间站步入其全面运行的第三个年头,科研活动如火如荼,成果斐然。至今,空间站已承载超过180项科学与应用项目,运送了近2吨的科学物资,并带回近百种空间科学实验样品,这些努力催生了一系列原创科学突破。

在中国科学院生物物理研究所,科研人员正紧锣密鼓地分析果蝇在空间站的最新监控视频。这些以水果为食的小型昆虫,作为模式动物已有百年研究历史。自2024年11月15日,它们搭乘天舟八号货运飞船进入太空,开始了全新的生命旅程。

据生物物理研究所研究员李岩介绍,果蝇在太空中的生活习性虽与地面相似,如求偶、交配及繁育,但也展现出独特的行为模式。地面上的果蝇会爬行和飞行,而在太空微重力环境下,它们会飘浮甚至翻跟头。科研人员正利用先进的视频处理技术和人工智能进行细致分析。

自去年11月进入太空站以来,果蝇已在严格控制的温湿度、光照周期和气体循环条件下成功繁育三代。航天员对每一代果蝇都进行了采样,科研人员已收集到超过4TB的果蝇在轨视频数据,这些数据对研究果蝇在空间环境中的生长发育及行为特征至关重要。

另一项引人瞩目的实验是颗粒动力学实验,其中首次观察到反“巴西果”效应。科研人员将不同大小的颗粒置于容器中,在中国空间站的变重力柜中探索其振动行为。在地面上,摇晃的坚果罐中较大的坚果会上浮,较小的颗粒下沉,称为“巴西果”效应。但在空间站的微重力环境下,科研人员首次发现了相反的现象:大颗粒下沉,小颗粒上浮,这一发现揭示了重力在颗粒物质行为中的关键作用。

中国科学院物理研究所研究员厚美瑛指出,这一发现不仅验证了重力对颗粒介质行为的影响,还为未来的太空探索提供了理论支持。该实验装置于2022年11月随天舟五号货运飞船进入太空,经过一年半的实验,已圆满结束,成果丰硕。

中国空间站作为“国家太空实验室”,具备覆盖空间科学全领域、在轨支撑能力强及有人参与和上下行运输的独特优势,计划在轨稳定运行十年以上,并将开展超过千项研究项目。根据《中国空间站科学研究与应用进展报告》(2024),空间站已规划四大研究领域,包括空间生命与人体研究、微重力物理科学、空间天文与地球科学、空间新技术与应用,涉及32个研究主题。

在空间生命科学领域,空间站成功实现了从种子到种子的水稻全周期培养,返回的样品已在地面种植。还研究了斑马鱼和金鱼藻的二维生态系统,为脊椎动物研究奠定基础。在新材料研究方面,空间站利用无容器材料实验条件,研究了难熔合金和多元金属,为开发未来航空发动机叶片材料等重要合金材料提供了支持。

这些研究项目不仅产出了一系列原创性、前沿性和创新性成果,还发表了500多篇高水平SCI论文,获得150多项专利,部分成果已实现转移转化和推广应用,显著推动了中国空间科学与应用的发展。

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