您现在的位置: 中华少儿网 >> 科学大观 >> 科学探索 >> 航空航天 >> 文章正文
热门文章
推荐文章
从太空获取生命财富(1)(图)
浏览: 浏览:
    发射卫星、登上月球、探测火星等航天探索不仅仅是人类展现才智和实现冲出地球的理想的需要,而且是人类从太空获得财富和资源的需要。为了达到这样的目标,太空生命科学、太空生物技术已成为航天探索的重要内容。太空生物技术包括太空育种、生物制药、开发蛋白质产品、临床医学等,也就是利用地球上所不具备或难以模拟的特有环境,如高能离子辐射、失重、宇宙磁场、高真空等,研究生物生长、发育、衰老和死亡等的过程和机理,并利用研究获得的成果维护健康、提高生命质量,获得人类所必需和急需的各种资源和产品。

太空生物材料
   

    人一到30岁以后,骨质就开展丢失,严重的患者会出现骨质疏松症。据统计,我国现有40岁以上人群骨质疏松症的发病率为16.1%,而60岁以上老人的发病率则为22.6%,80岁以上老人的发病率为50%。
   

    那么,有没有办法延缓骨质的丢失过程呢?研究人员利用太空生物医学的研究表明,在失重环境下,导致骨质丢失更为迅速,因此生物在太空中丢失骨质的原理特别典型。研究人员正在利用太空生命科学作为实验基础,研制治疗骨质疏松症的药物。
   

    人衰老的进程由骨质疏松表现的另一个外在症状是髋骨骨折。髋骨骨折后的治疗一般是重新植入人工骨骼,但是植入物一般只能维持十年,然后又得重新植入,不仅增加病人的痛苦,而且经济负担也十分沉重。而太空研究的启示是,使用类似于自然骨骼的陶瓷材料作为人造骨就是一种新的选择。

太空分子产品
   

    目前,科学家正在利用太空环境研究生物分子结构,以生产新的药物和蛋白质。研究人员发现,在太空失重条件下蛋白质晶体可以生长得比在地球上更大,结构更完整,从而可以进行更方便的分析。通过对这些蛋白质晶体的分析,能更深入地了解蛋白质的秘密,比如其结构和功能的关系,从而进一步了解蛋白质、酶和一些病毒在生命与健康中的作用。
   

    研究人员利用太空环境进行生物分子研究所取得的一些成就主要在蛋白质晶体生长方面。在航天飞机和空间站中,利用失重控制晶体生长,已经生产出了较大的蛋白质晶体。比如,溶菌酶是细胞内产生的物质,对杀灭病菌和保护健康是非常有用的,研究员已经在太空中生产出了非常大的溶菌酶晶体,这对研究其结构和功能非常有利。又比如,血浆白蛋白是生物循环系统和血液中最常见的蛋白质,对于提高免疫力和杀灭病原体具有重要作用。现在,白蛋自己在太空失重条件下合成出来了,这对白蛋白的药理并制造出新的药物有指导作用。

设计新药物
   

    研究人员利用空间站上的生物反应器中生长的组织样本可以设计新的药物。比如,由于微生物在太空中可以快速生长,并且能产生较大的变异,因此把微生物样本送上太空,它们的变异率是地面上的几万倍甚至几十万倍。这些变异使微生物具有治疗某些病症的功能,对其培养后就有可能制成新的药物。可以在太空培养的微生物中制取一种或多种疫苗,还可以观察在太空中培养的微生物对其他物质的敏感程度,以设计和生产新的抗生素。
   

    庆大霉素是目前广泛用于临床的广谱抗生素,但是,生产庆大霉素的菌种的生产能力比较低。而太空育种则可以大幅度地提高庆大霉素的产量。生产庆大霉素的细菌的孢壁厚,而且化学组成特殊,对一般的理化诱变因素有一定的耐受性。利用太空失重和生长快的条件等,就可以使生产庆大霉素的细菌发生基因突发,然后再选择那些发生过基因突变和生长快速的菌种,可以提高庆大霉素的生产能力。 
   

    此外,将不同的微生物送入空间站,可以更好地了解太空条件对微生物生命活动影响的本质,可以观察重力变化导致菌体形成的变化,分析酶活力的水平和重组质粒的稳定性,观察菌株产生抗生素、有机溶剂的能力及其他新的代谢变化情况,筛选优于原种性状的新菌株等等。

  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  • 中华少儿网 版权所有
    www.zhsew.com