我国太空科学生命研究最早追溯于二十世纪六七十年代,先后利用生物实验火箭、(非)返回式科学卫星、载人和货运飞船搭载了包括人、动物、植物、水生生物、微生物、组织、细胞、和生物大分子等生物样品。经过四十年的开展,已在航天医学、细胞与组织工程、胚胎发育、蛋白质晶体、植物发育、小型生命生态系统等方面取得了一些进展。但由于体系的局限性,我国太空生物科技研究开展缓慢,多数实验停留在简单搭载,亦或重复国外已召开的实验,多为跟踪性研究,缺乏创新性和挑战性[4]。据统计,2001-2020年欧美日等国利用国际空间站平台累计产出的太空生物科技领域SCI论文上千篇,每年论文的发表量仍呈现平稳增长趋势。由于中国不是国际空间站计划参与国,因此中国参与的基于国际空间站召开的太空生物科技研究论文数量仅有17篇,即便加上我国近年利用自主航天飞行器发表的论文也不足百篇,论文的发表数量在主要的航天大国中排名靠后。导致我国太空生物科技开展滞后的主要原因是缺乏太空飞行机会,缺少专业硬件平台,缺少专业的从事空间科学生命研究稳定的科研工作者。组织本专刊的目的是一方面将我国召开的空间科学生命相关研究成果及时、集中地与国际同行分享,另一方面是希望顺利获得专刊的发表可以增加与同行间的研讨合作,也希望借此来扩大我国在相关领域的国际影响力。
本专刊领衔客座编辑雷晓华博士是中科院关键技术人才取得者和中国科研实验室—美国科学院空间科学青年领军人物,兼任中国空间科学学会空间生命专委会委员,长期从事空间科学生命和发育生物学研究,先后参加了实践八号、实践十号卫星和天舟一号货运飞船的生物样品搭载试验,均取得成功。在国际上首次实现小鼠植入前胚胎太空全流程发育。首次观察到太空微重力条件下ESC生长和分化过程,发现空间微重力有利于干细胞维持干性和三维生长特性。
【参考文献】
1. Lei, X., Cao, Y., Ma, B., Zhang, Y., Ning, L., Qian, J., et al. (2020). Development of Mouse Preimplantation Embryos in Space. Natl. Sci. Rev. 7, 1437–1446. doi:10. 1093/nsr/nwaa062
2.Pietsch, J., Gass, S., Nebuloni, S., Echegoyen, D., Riwaldt, S., Baake, C., et al. (2017). Three dimensional Growth of Human Endothelial Cells in an Automated Cell Culture Experiment Container during the SpaceX CRS-8 ISS Space Mission - the SPHEROIDS Project. Biomaterials 124, 126–156. doi:10.1016/j.biomaterials.2017.02.005
3.Prasad, B., Richter, P., Vadakedath, N., Mancinelli, R., Krüger, M., Strauch, S. M., et al. (2020). Exploration of Space to Achieve Scientific Breakthroughs. Biotechnol. Adv. 43, 107572. doi:10.1016/j.biotechadv.2020.107572
4.李莹辉,孙野青,郑慧琼,商澎,曲丽娜,雷晓华等 (2021). 中国空间科学生命40年回顾与展望. [J]. 空间科学学报, 41(1): 46-67.
论文链接:
http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2022.951741/full