图说:中国科学院上海理工大学/中国科学院应用工程与技术中心研制的生命生态科学实验系统和生物技术科学实验系统空
北京时间今天14时22分，搭载问天实验舱的长征五号乙三运载火箭在海南文昌航天发射场升空，发射取得圆满成功。空间实验舱主要用于空的生命科学研究，致力于推动生命生态学、生物技术、变重力科学等重大前沿科学技术的突破。
中科院上海技术物理研究所研制的生命生态科学实验系统和生物技术科学实验系统是实验舱配备的25个科学实验柜中的第二个，可支持空条件下各种植物、动物和微生物生长、发育、遗传和衰老的响应机制研究，以及封闭生态系统的实验研究。
描述:田甜实验舱生命生态与生物技术实验系统实验团队在文昌航天发射场。
每个实验室柜子都有自己神奇的功能。
两个实验柜，名字相似，会给地面的宇航员和科学家提供什么帮助？
“生命生态实验柜科学系统将开展针对植物生物样品的微重力效应研究，以及空间受控生命生态保障系统研究等。”上海理工大学材料学院生命科学仪器研制团队负责人、生物技术科学实验系统总设计师张涛研究员空介绍。
描述:生命生态科学实验系统
图说:生命生态科学实验体系各模块分组图
生态科学实验室柜主要包括普通生物培养模块、微生物检测模块等。在生命生态科学实验系统中，温度、湿度、光照、液体和气体成分由各个模块独立控制。
生物技术科学实验室将支持分子、细胞、组织等多层次的生物实验研究。通过可见光、荧光、显微成像等多种在线检测手段。“在技术层面，与国际空站同类实验室机柜相比，生物技术实验室机柜具有实验应用范围广、原位检测手段多、生命保障条件完备等特点；同时资源消耗小。”生物科学实验系统副主任刘说。
描述:生物技术科学实验系统
据介绍，细胞组织实验模块是生物技术科学实验系统的核心实验模块，可支持72个培养单位同时开展实验。借助“迷你版”复合显微成像系统，通过自动巡视和聚焦拍摄，可对实验样品进行实时原位仔细观察。
描述:细胞组织实验模块
Tai 空会养鱼，会“造核酸”
地球上的养鱼需要水和氧气。鱼在实验舱里当乘客，如何在不久的将来快乐地游泳？在生命生态学的实验柜里，小小的通用生物培养模块将成为四五个“鱼客”的栖身之所。
描述:“斑马鱼-水草-微生物”小型受控生命生态系统的构建
描述:拟南芥生长
结构工程师田青介绍，小型通用生物培养模块可以构建以鱼类、植物、微生物为研究对象的多个空水生系统，开展基础生物学研究。在这个系统中，鱼是消费者，植物是生产者，藻类是分解者。
“培养模块提供投饵和营养液供应的‘服务’。藻类光合作用产生的氧气供鱼类呼吸，鱼类呼出的二氧化碳供藻类光合作用，鱼类进食产生的粪便为藻类生长提供养分。”看起来并不复杂，但你要知道，这个系统是封闭的，在地面上很难实现，更别说在天上了。研究人员还煞费苦心地准备一个应急供氧系统，以防氧气不足。如何处理泥水，水质置换系统可以应对突发事件……当然鱼卵是要带回地球研究的，这又是一个复杂的功能。
在Tai 空中空之间的微生物是看不见的威胁。刘介绍，国内外研究结果表明，微生物会影响科学实验的结果，甚至影响航天员的健康。另一方面，可生物降解的微生物会腐蚀仪器设备，影响航天器硬件的稳定性。为了消除微生物对科学实验的潜在威胁，航天员要经常为科学实验系统内表面和空气体采样“做核酸”。“制造核酸”的试剂耗材已由“快递小哥”天舟三号带到空站。
描述:微生物检测模块
“做核酸”在Tai 空，更自动化！刘说，航天员手动将采样器采集的样品加入生命生态实验柜微生物检测模块的微流控芯片中，启动自动样品预处理和核酸扩增过程，通过荧光强度判断一种微生物是否为“阳性”。
宇航员也可以轻松应对。
宇航员这种日常不与瓶瓶罐罐打交道的生物学家能应付这些复杂的实验系统吗？张涛给出了肯定的回答。
“实验柜包括多种工作模式:一种是实验系统具有非常强的自动化实现能力，可以根据科学实验的需要自动实现；一个是科学家可以通过地面指令调整实验过程。”张涛解释说，“宇航员需要手动做的是一些简单的动作，比如安装样品盒、取出实验装置等。航天员是经过训练的，有详细的手册可以参考。”
图说:上海工程材料学院生命科学仪器研究团队空
张涛说，空在实验室机柜的研发过程中，生命科学仪器开发团队与该领域的科学家保持密切联系，将他们的共同需求转化为仪器的通用功能，并在实验单位实现个性化需求。“为了满足长期在轨实验的需要，实验系统可以通过一些部件和模块进行替换，从而不断实现实验内容的更新和新技术、新科学目标的实现。”
新民晚报记者高杨
