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李巖?朱獻(xiàn)東/攝從海南文昌航天發(fā)射場回到北京，李巖的手機鈴聲就沒停過。她無暇逐一回復(fù)祝賀的消息，只向自己的博士生導(dǎo)師、今年84歲的中國科學(xué)院院士郭愛克匯報了“屯里的好消息”——11月15日晚11時13分，隨著長征七號遙九運載火箭的順利發(fā)射，我國首次將果蠅送上空間站，開展科學(xué)實驗?！巴屠铩敝傅氖侵袊茖W(xué)院生物物理研究所（以下簡稱生物物理所）。這個坐落于北京市朝陽區(qū)大屯路15號的科研院所，是郭愛克開啟中國果蠅研究之地，也是“屯里人”生物物理所研究員李巖求學(xué)、工作近20年的主戰(zhàn)場。在果蠅上天后的一個月時間里，李巖團隊需要守候在屏幕前，觀察從中國空間站實時傳回的果蠅影像。11月19日清晨，中國空間站迎來了第一只“果蠅寶寶”。12月15日，記者了解到，目前太空中的“果蠅家族”即將迎來第三代?！斑@項研究凝結(jié)著生物物理所兩代人、數(shù)十年的心血。”李巖告訴《中國科學(xué)報》，如今，中國科學(xué)家終于能在空間站開展亞磁-微重力環(huán)境對果蠅基因、行為和生存繁衍的影響研究。果蠅會給你很好的答案“果蠅上天”的故事，最早可追溯至數(shù)十年前。1993年，郭愛克在生物物理所建立了我國首個以果蠅為模式生物的學(xué)習(xí)與記憶實驗室。1998年，出于對果蠅記憶研究的興趣，從北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院畢業(yè)的李巖來到生物物理所攻讀博士學(xué)位。在許多人看來，果蠅只有幾毫米大小，是一種“頭腦簡單”的小動物。但在果蠅研究者眼中，果蠅個頭兒小、容易飼養(yǎng)、繁殖快、行為豐富，而且與人類基因組序列高度同源，是一種兼具學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力的優(yōu)良模式生物。早在百年前，美國遺傳學(xué)家摩爾根就利用果蠅證實了基因在染色體上，讓小小的果蠅敲開了遺傳基因研究的大門。在歷史長河中，果蠅這一模式生物曾幫助科學(xué)家6次拿下諾貝爾獎。李巖說，最啟發(fā)她的是郭愛克的一句話：“只要學(xué)會向果蠅提問，它就會給你很好的答案。”21世紀(jì)初，郭愛克團隊把目光投向以果蠅為模式生物的亞磁生物學(xué)研究。地球具有獨特的巨大磁場，太空中缺乏磁場的環(huán)境會給動物和人類帶來什么問題？果蠅基因與人類基因具有很高的相似性，其神經(jīng)工作原理也是完全保守的。利用果蠅探索未知宇宙的秘密，可以為人類更好適應(yīng)太空環(huán)境奠定基礎(chǔ)。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)把果蠅置于遠(yuǎn)小于地球磁場的極弱的磁場環(huán)境中，果蠅的學(xué)習(xí)、記憶能力會逐代下降，到第十代時幾乎消失；而把果蠅放回地球磁場環(huán)境時，果蠅的學(xué)習(xí)、記憶能力會逐代恢復(fù)，到第十代時幾乎回到正常水平。彼時，科學(xué)界對微觀分子生物學(xué)的研究剛起步，但郭愛克敏銳地意識到，這是一個表觀遺傳學(xué)問題——生物面臨異常環(huán)境有適應(yīng)性過程，而這種適應(yīng)性可以通過遺傳方式進行代際傳遞。然而，由于亞磁生物學(xué)效應(yīng)較為微弱，且需要多代傳遞才能觀察到變化，因此，在許多研究者看來，這項研究雖極具前瞻性，但無法馬上獲得產(chǎn)出和回報，導(dǎo)致相關(guān)研究一度趨于沉寂?！拔覀儾荒馨蜒芯康摹鸱N’滅了，一定要傳承下去。”李巖介紹，目前生物物理所花費10余年，在亞磁環(huán)境中培育了200多代果蠅。這一紀(jì)錄在國際上首屈一指，為在中國空間站開展果蠅研究奠定了基礎(chǔ)?！拔覀円欢〞騽僬痰?！”在相當(dāng)長的一段時間里，這項研究的“星星之火”孤獨卻倔強地亮著，靜靜等待一個燎原的時刻。轉(zhuǎn)機發(fā)生在2010年。這一年，34歲的李巖全職回國。從生物物理所博士畢業(yè)后，李巖前往美國加利福尼亞大學(xué)舊金山分校從事博士后研究，后在美國西北大學(xué)擔(dān)任助理教授，開展神經(jīng)蛋白病的動物模型研究。但當(dāng)時的李巖覺得，在國外做研究缺乏歸屬感?！拔以诤斯I(yè)基地長大，從來沒想過在國外定居，總覺得該回國做研究?！痹谒磥?，回國從事研究是一件“天經(jīng)地義的事”。歸國的決定也受到郭愛克的影響。師生兩人有著相似的出國留學(xué)、全職歸國的人生軌跡。早在20世紀(jì)60年代，郭愛克就被選派到蘇聯(lián)留學(xué)，從莫斯科大學(xué)畢業(yè)后，他回國進入生物物理所工作。改革開放前，郭愛克又被選派到德國留學(xué)，成為改革開放后中國首位獲得西方博士學(xué)位的留學(xué)生。其后，郭愛克又回到生物物理所工作。在導(dǎo)師郭愛克的影響和邀請下，2010年初，李巖選擇全職回到生物物理所，逐步接過了“果蠅飛上天”的接力棒。2020年7月，李巖團隊接到了“空間亞磁果蠅生物效應(yīng)及分子機制”項目的立項通知。這是一項歷經(jīng)時間考驗的探索。立項時，郭愛克已經(jīng)80歲，在項目實施的關(guān)鍵節(jié)點，他多次專程從外地趕回北京，為項目細(xì)節(jié)把關(guān)。在項目中期評估會上，在場的幾位老專家都已頭發(fā)花白。對李巖來說，10余年來項目籌備、立項、實施的情景仍歷歷在目。她忘不了當(dāng)把果蠅即將進入太空的消息告知郭愛克時，這位80多歲的老人難掩激動，說了一句話：“就像當(dāng)年送子弟兵過鴨綠江一樣。”良久，李巖回復(fù)：“我們一定會打勝仗的！”果蠅“飛上天”如今，中國的果蠅已飛上浩瀚的太空。此前，為更好地開展空間實驗，生物物理所與中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心、上海技術(shù)物理研究所等單位在地面實驗中密切合作。李巖知道，現(xiàn)在正是檢驗成果的時刻。在中國空間站，來自生物物理所的果蠅被分成兩組，一組生活在太空微重力環(huán)境中，一組則被放入磁場屏蔽設(shè)備中，同時接受微重力和亞磁場環(huán)境的考驗。“上天”之初，果蠅經(jīng)歷了一段奇妙的適應(yīng)期。在微重力環(huán)境下，只要輕輕扇動翅膀，它們就會像子彈一樣沖出去；停止扇動翅膀，它們會不受控制地飄浮，只能嘗試蹬腿來改變方向。好在這些小生命很快適應(yīng)了新環(huán)境，李巖的學(xué)生們戲稱，這些地球上的飛行小能手，到了太空居然學(xué)會了“蛙泳”。驚喜之余，李巖最為擔(dān)心的就是果蠅的繁殖行為。她介紹，雖然太空傳回的實時視頻顯示果蠅有求偶、交配行為，但在看到幼蟲前，他們心里總在打鼓——果蠅到底能不能在太空中正常交配、受孕，完成繁殖？11月19日清晨，一段從太空傳回的影像顯示，一只小小的果蠅從蛹中冒出頭，打量著這個陌生的世界。這只小果蠅被課題組成員們親切地稱為“在太空出生的第一只果蠅寶寶”，它的出生意味著我國首次成功實現(xiàn)果蠅在太空的繁育。在地球上，果蠅12～15天就可以繁殖一代，按照預(yù)計36天的在軌時間計算，它們有望成為第一種在中國空間站實現(xiàn)“三代同堂”的動物。在果蠅回到地球后，李巖團隊將進一步分析其在太空中的行為表現(xiàn)和基因表達(dá)，揭示微重力和亞磁場對動物行為的影響及背后的神經(jīng)、分子機制?！跋胂笠幌拢覀兊南乱淮?、下兩代可能會在月球上建立基地，甚至建立長期的家園。那里的重力只有地球的1/6，磁場也非常弱。動物能不能在月球完成代代相傳？”李巖滿是期待地說，“果蠅正是人類探索太空的先鋒。”（原載于《中國科學(xué)報》?2024-12-16?第1版?要聞）