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新兴的生物学科(第5页)

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初步实验结果证明,空间运动病主要与前庭器官有关,目前还没有有效的防治办法来解决这一问题。

其次,研究生物学规律在空间中的变化。

例如在微重力的条件下,从目前的报道来看,微生物的生长速度以数量级的差别增大,植物根部生长的向地性失去了方向,向各种方向随机生长,但是向日葵的头部依旧以24小时的节奏摆动,有些昆虫的生长发育和生殖能力在微重力条件下也有各种程度的变化。

再次,对宇宙射线的防护也是一个重要的研究内容。

由于没有大气层的保护,各种宇宙射线将直接影响到进入太空的生物体,像太阳耀斑突发时引起的重离子辐射,也不是人造卫星或宇宙飞船防护层所能阻挡的。

利用宇宙空间来筛选只有用空间辐射线才能引起的各种生物的突变材料,以培育新的作物,这也是空间辐射生物学的一个兴奋点。

另外,用X射线衍射法测定蛋白质的立体结构是分子生物学的重要研究技术。

这个技术要求样品是足够大的蛋白质晶体,生长晶体是该项工作中最难的环节之一。

在微重力条件下,干扰蛋白质单晶长大的因素(如结晶母液的对流,晶核的附壁等)基本消失,因而对晶体的长大有利。

美国科学家已利用航天飞机在空间成功地生产了几个蛋白质单晶,并对其中个别的单晶测定了立体结构,这是空间基础生物科学的成就。

然后,空间生命科学的发展提出了建立空间产业的任务,不仅生物科学家,就是经济学家和政治学家都对此极感兴趣。

空间药物生产将是一个可能最快进入商业阶段的重要领域。

已经有一家西方公司投资几百万美元在研制一个重约4吨的“航天制药厂”

,希望在近期内送入太空,而许多实验早已在航天飞船或航天飞机中进行。

空间制药主要是利用空间最主要的特征——微重力来制取一些在地面上难以制备和纯化、产值较高的、具有极显著经济效益的生物药物,如蛋白质类药物。

在宇宙空间中,由于失重场不会产生由于物质密度差引起的上升和下降,也不存在热对流,因而对利用电泳技术(利用不同物质带有电荷不同,在电场中移动方向和速度也不同的原理,分离纯化某些难以分离的生物大分子的技术)进行混合物的分离和精制是大有益处的。

1969年,美国航天航空总署着手研制了空间电泳装置,1975年,在阿波罗—联盟号联合飞行中进行了两组电泳试验,成功地进行了活细胞分离。

淋巴细胞中的T-细胞和B-细胞在地面上难以分离,在该实验中分离却获得了成功。

美国的“空间制药计划”

利用自制的空间电泳装置进行了试验。

1984年8月,“发现者”

号航天飞机在第12次飞行时,麦道公司利用一台重达263千克的电泳装置进行了激素分离。

苏联在“礼炮-6号”

飞船上也进行了干扰素的纯化试验,在“礼炮-7号”

上进行了人血清白蛋白和血红蛋白的分离实验。

在“礼炮-7号”

上进行的人参组织培养试验证明,人参在空间10天的生长量相当于地面30天的生长量。

结束语

在科学和技术日新月异发展的今天,空间生物学正以极快的速度在发展,经过数代人的努力,相信这一门充满着“?”

的新兴学科将会为人类美好的明天描绘出绚丽的前景。

从设想到雏形,再到完成体系,科学从来都是在“疑问——解决——再疑问——再解决”

的循环中不断向前发展。

科学正召唤一代有志青少年投身于新事业的开拓中去。

科学等待着。

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