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衛(wèi)星發(fā)射前4小時的2細胞小鼠胚胎。

小鼠胚胎在衛(wèi)星發(fā)射后80小時形成囊胚（圖片由中科院動物研究所提供）。新華社發(fā)

　　哺乳動物在太空環(huán)境中能否正常繁衍生息？這是科學家們一直探索的前沿課題。4月17日，中國科學家在內蒙古烏蘭察布市宣布，首次在太空中實現小鼠的胚胎發(fā)育，并在全球第一次于地面上看到了小鼠胚胎在太空發(fā)育的清晰照片。

　　中科院動物所研究員段恩奎介紹了小鼠胚胎發(fā)育的情況。段恩奎團隊的項目“微重力條件下哺乳動物早期胚胎發(fā)育研究”于4月6日搭乘實踐十號返回式科學衛(wèi)星升空。衛(wèi)星上天10幾小時后，從發(fā)回的照片上，研究人員發(fā)現小鼠細胞開始分裂，發(fā)育過程就此開始。2細胞到4細胞，再到8細胞、16細胞。到60小時前后，有些已經發(fā)育成囊胚。

　　人類探索哺乳動物細胞在太空發(fā)育經歷了三個階段。第一階段是1996年，美國NASA在哥倫比亞號航天飛機上搭載了49枚小鼠2細胞和8細胞胚胎。但等衛(wèi)星回收后再觀察，發(fā)現這些胚胎沒有一個發(fā)育。第二階段是2006年，中國的實踐八號衛(wèi)星在主要完成航天育種實驗的同時，順帶加上了段恩奎團隊設計的小鼠胚胎發(fā)育的實驗。當時的目標有二，一是建立一套太空的胚胎成像系統，爭取看到胚胎在天上的情況；二是爭取讓小鼠胚胎在太空中發(fā)育。結果第一目標完成，照片順利地傳回地面，但第二目標未能實現。段恩奎認為，失敗的原因之一是，小鼠胚胎是發(fā)射前32小時安置到衛(wèi)星上的。在這32小時里，2細胞的胚胎還沒上天就已經開始發(fā)育了。

　　第三階段就是實踐十號的這次搭載。為了這次實驗，研究人員歷經10年，用了幾萬枚胚胎做了上百次的實驗。現在，他們終于在地面上看到了小鼠胚胎在太空發(fā)育的照片。

　　與上次太空實驗相比，這次實驗在技術上又有巨大進步。一是中科院上海技術物理所研制了優(yōu)質的胚胎培養(yǎng)箱。在地面上做胚胎發(fā)育實驗，首先要有一個二氧化碳培養(yǎng)箱，還要有一個鋼瓶用來通氣，要保溫保濕，并且還要用顯微鏡去觀察。上海技術物理所的張濤等人把這樣一個“實驗室”壓縮成一個17公斤重、類似家用微波爐大小的培養(yǎng)箱，并且還有一個高端的顯微攝影。第二項進步是小鼠的2細胞胚胎樣品是在衛(wèi)星發(fā)射前8小時安裝在衛(wèi)星上的。第三是科研人員研制出一套適合胚胎在太空發(fā)育的密閉培養(yǎng)系統。這些保證了胚胎能夠在衛(wèi)星升空后重新開始發(fā)育。

　　據了解，衛(wèi)星近期將會返回地面。科學家們將把收回的樣本快速送到實驗室，進一步做細胞生物學和分子生物學的分析，判斷太空環(huán)境是促進還是抑制了胚胎的發(fā)育，其機理又是什么。

　?。ㄔd于《科技日報》 2016-04-18 01版）