神二十“神秘乘客”背后：科研团队来自山东，48段涡虫开展6天实验

神舟二十号瞄准4月24日17时17分发射。 这次太空之旅还有一位神秘乘客——它不是身着宇航服的航天员，而是一种被科学家称为“生物界孙悟空”的涡虫! 山东理工大学教授曹忠红团队正忙着为这批涡虫“做手术”。

涡虫具有强大的再生能力，涡虫空间再生实验是国内首次开展，本项目将从个体水平进一步认识再生基本机制，研究结果有助于解决人类空间损伤等健康问题。

中国空间站迎新生命体

近日，在山东理工大学生命与医药学院的实验室里，科研人员们正进行对涡虫上中国空间站前的准备工作。该科研团队已经围绕涡虫开展了近20年的研究，为这次送涡虫上空间站积累了丰富经验。

山东理工大学生命与医药学院教师甄辉：这就是涡虫培养室，这一次上中国空间站的一些涡虫是经过无性繁殖的东亚三角涡虫。我们选择了适合在涡虫芯片培养的，比较小的，送到太空。

在地球上已经繁衍超过5.2亿年的涡虫，体长通常仅有一两厘米，却具有强大的修复再生能力。即使身体完全断裂，它的每个片段依然能再生出全新的肌肉、表皮、消化系统，还包括有功能的大脑。更重要的是，这种再生过程可以无限持续下去。 有科学家曾经做过这样一个实验，把一条不到2厘米长的涡虫切成279份，一周之后，每一段都能再生出一条新的涡虫出来，这种惊人的再生能力在动物界当中是极其罕见的。

另一方面，涡虫和人类基因组的相似度高达70%以上，因此研究涡虫对于人类细胞克服老化、延缓衰老等都具有重要的意义。

早前，对于涡虫再生能力的研究已在全球各地广泛开展。此次山东理工大学科研团队将首次把涡虫送入中国空间站，通过精密设计的空间科学实验，系统解析微重力与宇宙辐射双重环境对其再生过程的分子级影响。

48段涡虫开展6天实验

在显微镜下观察，涡虫形似柳叶，身体呈半透明。曹忠红和团队成员从前期精心培养的涡虫中，仔细挑选能够飞天的“幸运儿”。“首先它的外观要很标准，拥有双眼点，体长在8至10毫米，同时运动特征要比较活泼。”曹忠红介绍，操作人员从中选定了百余条状态良好的涡虫，随后对它们进行“手术”，每条涡虫都被切分为头部、中段、尾部三部分。随后，团队还要优中选优，最终仅有48个片段样本能成为神舟二十号飞船的“乘客”。

48段涡虫分别装入涡虫芯片并放入培养池，安放在恒温箱中，确保涡虫从地面到空间站的过程中处于适宜的环境。恒温箱进入中国空间站后，涡虫芯片实验盒将由航天员装载到生命生态实验柜的小型通用生物培养模块中，开展为期6天的实验。

科研人员挑选涡虫实验样本在飞往空间站的路上，经过特殊处理的涡虫实验样本将处于休眠状态，直到抵达空间站生命生态实验柜的小型通用生物培养模块，才会被“唤醒”。曹忠红解释，涡虫的再生周期非常短，仅需7至10天就能完成全部再生过程。此前国际空间站曾开展过涡虫太空再生实验，但实验样本没有进行休眠处理，涡虫在感受到损伤的第一时间就会启动再生修复，这意味着其再生过程经历了地面、太空的复合环境。同时，这些实验也没有定期记录涡虫的修复过程，科学家只能看到再生完成的结果，实验过程存在缺憾。而在本次实验中，涡虫样本会在特定时间点自动进行样品固定，由航天员回收后保存在“太空冰箱”中。这样一来，涡虫基因和蛋白质在修复过程中的表达状况，就能在太空中被定格，并被完整地带回地面。

涡虫空间实验将与地面实验同时展开

据了解，在地面实验室科研人员也设置了与中国空间站相同的实验环境，空间地面将同步开展实验。

为期六天的涡虫在轨实验结束后，航天员会将涡虫芯片实验盒从小型通用生物培养模块中取出，待航天员带回地面。科研人员未来将通过分析，获得空间复合环境与地面环境涡虫再生过程中，关键时段的差异基因图谱。

山东理工大学生命与医药学院教授赵博生：到地面以后和地面实验两个标本同时进行分析，它们蛋白质组学有没有变化。再一个就是它们的核酸有没有变化，主要是找差异，地球条件的再生和空间站中的再生，到底区别在什么地方。

虽然涡虫看起来只是一只小虫子，但从生物演化的角度来看，它们拥有强大的神经系统、肌肉系统、消化系统和生殖系统。它们身上具备的再生分子机制，将有望推广到高等生物的活动之中。

“未来，随着航天员在空间站工作生活的时间不断延长，严峻的太空环境对生命体的损伤及修复问题，需要得到重视和解决。”曹忠红表示，在空间微重力和辐射环境下，涡虫细胞究竟发生了怎样的变化，修复的过程又是怎样展开的，这次实验或许能给出答案。“期待后续在返回地面的样本中，我们能锁定一些特征性的分子。如果它们能通过后续实验的验证，将会促进人们对长时间驻留太空引发的组织受损及损伤修复问题的认识，并找到可能的解决途径，推动人类探索更远的深空。”