薛紅衛(wèi) 湯章城

（中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所）

1 引言

在不久的將來，我國載人空間站就會遨游在浩瀚的太空，為我國科技專家提供長期以來夢寐以求的研究舞臺。在構(gòu)建空間站的過程中還會相繼發(fā)射若干航天器，科學(xué)家們也將獲得利用這些航天器進行研究的機會。梳理國際空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的研究態(tài)勢，瞻望該研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，從而對如何深刻認識、科學(xué)設(shè)計、合理安排和有序組織我國空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域研究提出初步的分析和思考。

2 空間站生命科學(xué)研究的重要意義

空間站的構(gòu)建和應(yīng)用，及其內(nèi)含的空間生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的研究是加速國家現(xiàn)代化進程的重要戰(zhàn)略需求。

2.1 空間站生命科學(xué)研究是拓展空天能力的重要內(nèi)容

21世紀中葉，中國將成為國際大家庭中一個中等發(fā)達的國家，將呈現(xiàn)在世界面前的是一個政治文明高度發(fā)達的國家、物質(zhì)文明發(fā)達的國家、社會文明、精神文明、生態(tài)文明高度發(fā)達的國家和高度開放的國家。抓住革命和創(chuàng)新，就能抓住實現(xiàn)現(xiàn)代化的先機?？v觀歷史，我國已屢次錯失科技革命的機遇，國家發(fā)展常處于不利的地位。未來50年，我國不可再錯失良機，必須以科技創(chuàng)新支撐我國全面建設(shè)社會主義的小康社會，建立實現(xiàn)現(xiàn)代化牢固的經(jīng)濟社會基礎(chǔ)和若干個重要的戰(zhàn)略體系[1]，其中，空天海洋能力新拓展體系的建立必不可少，而空間站的構(gòu)建和應(yīng)用，及其空間生命科學(xué)和生物技術(shù)的研究就是空天能力新拓展的重要組成部分之一。

2.2 空間站生命科學(xué)研究是實現(xiàn)科技現(xiàn)代化的必然要求

科技革命和科技創(chuàng)新主要源于兩種動力，一是人類或國家經(jīng)濟社會發(fā)展的需求；二是自然界或科技知識內(nèi)部矛盾和演變規(guī)律的揭示。今后50年，我國在能源、資源、先進材料、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、人口健康、重要基本科學(xué)問題（宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源和進化）等方面都期待有重大突破，從而有助于解決當今社會發(fā)展所面臨的諸多困難和重重危機，并對未來發(fā)展產(chǎn)生前所未有的深刻影響?？仗炷芰π峦卣箤⑼ㄟ^空天科學(xué)與探測能力、空間技術(shù)能力、空間資源開發(fā)和利用能力，對地觀測與綜合信息應(yīng)用能力等[1、2]，直接或間接地為能源、資源、先進材料、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、人口健康、重要基本科學(xué)問題等方面的重大突破作貢獻?？臻g站工程是空天能力新拓展體系中的重要組成部分，其主要目的是人在太空直接參與探索、開發(fā)和利用太空和天體（包括地球）。

2.3 空間站生命科學(xué)研究將為經(jīng)濟社會發(fā)展發(fā)揮重要作用

空間生命科學(xué)與生物技術(shù)研究的作用，一是直接為我國空天計劃的實現(xiàn)和科技活動服務(wù)；二是直接或間接為地面經(jīng)濟、社會和科學(xué)的發(fā)展服務(wù)。前者主要體現(xiàn)在通過建立完善的受控生態(tài)生命支持系統(tǒng)，以保障人在太空長期生存的必要條件，如氧氣、水和營養(yǎng)物的供應(yīng)，以及身體和心理的健康等。后者主要體現(xiàn)在對促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和提高人口健康的貢獻。未來50年，要建立生態(tài)高值農(nóng)業(yè)和生物產(chǎn)業(yè)體系，包含農(nóng)產(chǎn)品安全（數(shù)量、質(zhì)量）、可持續(xù)農(nóng)業(yè)（生態(tài)農(nóng)業(yè)模式、農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)、土肥水光利用效率）、智能農(nóng)業(yè)、高值農(nóng)業(yè)（分子設(shè)計育種、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源、高值轉(zhuǎn)化、服務(wù)性農(nóng)業(yè)）等。涉及植物和動物種質(zhì)資源與現(xiàn)代育種、資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與食品安全科技、現(xiàn)代化和智能化農(nóng)業(yè)科技等。建立普惠健康保障體系，涉及實現(xiàn)人口控制與生殖健康、降低重大慢性病的發(fā)生與危害、提高藥物研發(fā)與生物產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力等。另外，對于研究地球的生命現(xiàn)象和過程而言，空間環(huán)境又是一個獨特的參照，對于深刻地認識生命起源和活動的本質(zhì)是無法模擬和替代的。在上述的服務(wù)中，空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的研究必然都是大有作為[3、4]。

3 國際空間站生命科學(xué)研究現(xiàn)狀[5]

國際空間站是一個開展空間科學(xué)與技術(shù)研究的國際性和綜合性的大平臺，許多國家的科學(xué)家利用國際空間站開展著一系列的空間生命科學(xué)和生物技術(shù)的研究，這些研究基本上代表了當前本領(lǐng)域的研究方向和前沿。航天大國和國際空間組織都有各自的研究規(guī)劃或計劃，并在一些研究領(lǐng)域開展著有效的國際合作。國際空間站上開展的科學(xué)研究，除空間生命科學(xué)和生物技術(shù)外，還有對地觀察、空間物理、空間燃燒、空間材料、空間醫(yī)學(xué)、空間環(huán)境、空間天文、空間通訊、空間站管理、空間科普教育等10多個領(lǐng)域。根據(jù)美國NASA公布的資料，對國際空間站前20批考察組（2000年-2009年）開展的空間生命科學(xué)和生物技術(shù)的研究概況進行了簡要的調(diào)查和分析。在上述20批空間科學(xué)活動中，由于“空間生命科學(xué)和生物技術(shù)”與“空間醫(yī)學(xué)”項目類別的劃分難有確切標準，因而空間生命科學(xué)和生物技術(shù)研究項目所占比例大致在20%-30%，最高批次可以超過40%，可見其重要性。從人類長期空間活動考慮，涉及航天員健康的空間醫(yī)學(xué)研究項目的安排也明顯較多?！翱臻g生命科學(xué)和生物技術(shù)研究”與“空間醫(yī)學(xué)”項目的合計比例高達50%以上。

3.1 空間基礎(chǔ)生物學(xué)研究

空間基礎(chǔ)生物學(xué)的研究目標是要闡明生物，包括植物、動物、微生物對空間環(huán)境響應(yīng)的機制和適應(yīng)的對策。在植物方面的研究有：以模式實驗植物擬南芥為研究對象，研究其重力感知，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和向重性；根向重性的新感應(yīng)機制的分析；重力感應(yīng)閾加速度；重力相關(guān)基因；轉(zhuǎn)基因擬南芥基因表達系統(tǒng)；細胞壁/反義遺傳學(xué)途徑；探索微重力條件下擬南芥支撐組織中細胞壁動力學(xué)的基因作用和植物抗重力中微管-膜-細胞壁連續(xù)體的作用、形成層的影響；在不同的重力水平中擬南芥根的波動和卷曲；微重力對擬南芥多代影響的分子和植物生理的分析；空間微重力環(huán)境導(dǎo)致水稻DNA甲基化水平改變的表觀遺傳學(xué)分析等。另外的研究還有光合作用實驗和系統(tǒng)測試和運行、建立NASA生物樣本庫等。利用植物普通生物實驗裝置有商品化普通型生物處理裝置等。確立利用現(xiàn)有飛行資源的植物生產(chǎn)單元的協(xié)議、程序和要求。在動物方面的研究有：人腎臟皮質(zhì)上皮細胞系和人結(jié)腸癌細胞培養(yǎng)及標志分子表達研究；空間站培養(yǎng)的哺乳動物細胞中抑癌基因的表達分析；在空間站長期停留后人體神經(jīng)內(nèi)分泌和免疫反應(yīng)的改變；利用細胞培養(yǎng)模塊研究微重力條件下人體單核細胞的免疫反應(yīng)；微重力對動物造血系統(tǒng)的影響；微重力環(huán)境中鵪鶉耳石系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能改變以及胚胎期鵪鶉的骨骼發(fā)育；微重力條件下線蟲生理學(xué)研究；空間飛行期間異丙嗪的生物功效和性能改變等。在微生物方面的研究有：空間鏈球菌的基因表達；空間飛行對微生物基因表達和毒力的影響；空間環(huán)境對航天飛機攜帶的細菌孢子的影響；表面、水分和空氣生物學(xué)特征（在飛船環(huán)境中微生物和過敏原的特點）；微重力條件下微生物生長動力學(xué)；在空間真菌致??；空間飛行期間散布的潛在病毒的影響；空間飛行誘導(dǎo)潛在病毒的再活化；微生物的抗藥毒力；集于1張芯片實驗室的應(yīng)用開發(fā)（便攜式測試系統(tǒng)）；酵母組活化包等，建立實驗微生物系統(tǒng)的無源觀察等。

3.2 空間生物技術(shù)研究

空間生物技術(shù)研究主要包括兩個部分，一是空間細胞培養(yǎng)和三維組織構(gòu)建研究，利用細胞生物技術(shù)操作支持系統(tǒng)研究了人類腎皮質(zhì)細胞三維生長和產(chǎn)生紅細胞生成素和維生素的能力；人繆勒氏卵巢癌細胞系的三維生長實驗，檢測了三維生長條件下細胞及組織形態(tài)的發(fā)生，并研究了細胞周期蛋白和細胞癌蛋白的變化；空間培養(yǎng)神經(jīng)內(nèi)分泌嗜鉻細胞瘤細胞驗證細胞發(fā)生分化時釋放兒茶酚胺，及抑制疼痛的功能；哺乳動物細胞分泌重組人促紅細胞生成素等。二是生物大分子（蛋白質(zhì)）自組裝研究，研究蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系以及分子組裝規(guī)律和技術(shù)，對于發(fā)展精確的生物制造技術(shù)具有重大意義。隨著相關(guān)知識和技術(shù)的積累，今后我們將能根據(jù)需求設(shè)計和制造各種蛋白質(zhì)分子機器/元器件，進而裝配出各種組織結(jié)構(gòu)，乃至生命個體。蛋白質(zhì)分子尺度多為納米量級，部分分子及其聚集體達到亞微米。這種情況下，重力對生物大分子聚集體形成的影響變得顯著起來?？茖W(xué)家們使用有序性高的蛋白質(zhì)晶體，可以研究出更精細的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，為更深入揭示生命的奧秘和構(gòu)建/組裝新的蛋白質(zhì)分子機器奠定基礎(chǔ)。在國際空間站上開展的主要研究有：利用蛋白質(zhì)晶體生長（單室熱封閉系統(tǒng)）研究：改善晶體衍射質(zhì)量、基因表達調(diào)節(jié)、蒸汽平衡動力學(xué)研究、微重力中膜蛋白晶化、線粒體代謝運轉(zhuǎn)蛋白的晶化、為衍射設(shè)備設(shè)計一種核酶、材料科學(xué)的晶體生長模式系統(tǒng)、基于同步加速器的晶體質(zhì)量和理論模型的鑲嵌性測定等。先進蛋白質(zhì)晶體生長裝置研究：溶液流和蛋白質(zhì)晶體的分子失序、高質(zhì)量晶體生長、鐵蛋白晶體生長、微重力中人類低密度脂蛋白細分部分晶化、微重力中蛋白質(zhì)晶化、微重力中視紫質(zhì)晶化、檢驗微重力蛋白質(zhì)晶化新趨勢研究等。還研究了動態(tài)受控蛋白質(zhì)晶體生長，實施日本空間探索局結(jié)晶裝置高質(zhì)量蛋白質(zhì)結(jié)晶計劃，通過數(shù)字全息成像顯微鏡監(jiān)視蛋白質(zhì)晶體生長等。

3.3 空間輻射生物學(xué)研究

空間輻射生物學(xué)是研究空間環(huán)境對生命物質(zhì)產(chǎn)生輻射生物學(xué)效應(yīng)的一門科學(xué)，研究涉及空間輻射防護，空間輻射預(yù)警，空間輻射損傷，空間輻射醫(yī)學(xué)，生物進化和空間輻射生物學(xué)資源開發(fā)等重要問題和應(yīng)用。因此，各航天大國的深空探測和空間資源開發(fā)利用戰(zhàn)略中，都把空間輻射生物學(xué)研究放在突出位置。

圍繞著空間輻射生物學(xué)效應(yīng)監(jiān)測，主要研究的是臨床指標、細胞遺傳學(xué)指標、基因突變指標等多種。這些指標各有利弊，互相補充，其中細胞遺傳學(xué)指標發(fā)展最為成熟，并已得到廣泛應(yīng)用。美國NASA專門組織召開了一次以空間輻射損傷與生物劑量學(xué)為專題的討論會，將染色體畸變分析方法應(yīng)用于空間輻射的生物劑量估計是會議討論的焦點之一。隨著對空間輻射危害認識的深入，對空間輻射的認識發(fā)生了一些大的變化，空間站外部存在很強的混合粒子輻射，盡管空間站內(nèi)的輻射水平有所降低，但進入空間站的輻射粒子即使在很低的劑量下仍然有很大的輻射損傷危害。目前在地面實驗中，對低LET射線的劑量學(xué)量的測量已達到較高水平，而高LET輻射劑量學(xué)量測量技術(shù)及估算技術(shù)水平不高，有些輻射劑量學(xué)特征量，在空間輻射環(huán)境下不確定性很大，可靠性很差?？臻g站上的輻射生物學(xué)研究多數(shù)圍繞對航天員的危害方面，特別是在未來深空飛行環(huán)境中，主要的研究是航天輻射引起的致癌效應(yīng)，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷，輻射與其它航天因素如微重力、有害氣體的復(fù)合作用影響，輻射早期或急期的損傷，輻射對生殖、不育和遺傳的危害等輻射生物學(xué)效應(yīng)的系統(tǒng)研究。

3.4 空間受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)研究

空間受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)的研究都有一定的規(guī)模和獨立性，而且處于起步階段，因而，國際空間站上直接體現(xiàn)空間生態(tài)生命保障系統(tǒng)研究的項目相對比較少，主要有：生物質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)；確定先進宇宙栽培技術(shù)手冊；低重力實驗中根區(qū)基質(zhì)的優(yōu)化等。另外，空間基礎(chǔ)生物學(xué)中的一些研究，在一定程度上，也是空間生命生態(tài)支持系統(tǒng)建立的科學(xué)理論基礎(chǔ)。

但是，利用其它航天器或在地面開展的研究還是多種多樣的。當前，共同探索的可行途徑是NASA首先提出的先進生命保障系統(tǒng)（Advanced Life Support System，ALSS或ALS）的研究，其目的是為人類長期載人航天奠定必不可少的基礎(chǔ)，為提供航天成員食物、水和空氣。在遠期的受控生態(tài)生命保障系統(tǒng)（Controlled Ecological Life Support System，CELSS）研究方面，最主要的成績體現(xiàn)在CELSS的功能研究方面。因此，該項目涉及的研究和技術(shù)被NASA和ESA列為在空間生物學(xué)領(lǐng)域處于最優(yōu)先支持的方向。目前世界上所取得的主要進展有：①俄羅斯的BIOS實驗；②美國的封閉生態(tài)系統(tǒng)研究，主要是在NASA的約翰遜航天中心、肯尼迪航天中心、艾姆斯研究中心，一些大學(xué)和航空航天公司中進行。他們都是通過自己建造的地基受控植物生長艙來開展研究；③ESA的CELSS研究，建造了一個面積215 m2，容積643 m3，功率達26kW的密封生態(tài)系統(tǒng)實驗床，一個以微生物為基礎(chǔ)的人工微型生態(tài)系統(tǒng)，一個以微藻和昆蟲為基礎(chǔ)的實驗性密封生態(tài)生保系統(tǒng)；④日本的封閉系統(tǒng)研究，日本國家空間實驗室把注意力集中在氣體循環(huán)（O2和CO2分離和濃縮）體系、水循環(huán)體系、植物和藻類的生理和培養(yǎng)技術(shù)，以及動物生理和喂養(yǎng)等。日本還設(shè)計了一個實驗“迷你地球”。作為技術(shù)支撐，各主要航天國家都研制了一批適應(yīng)空間站研究必須的空間研究裝置和地面模擬研究裝置。

4 我國空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)研究目標、任務(wù)和內(nèi)容

20世紀80年代后期以來，我國科技工作者經(jīng)歷了利用高空氣球、探空火箭、返回式衛(wèi)星、飛船等技術(shù)手段，開展科學(xué)研究的不同階段，特別是1992年載人航天工程實施以來，進入了一個相對比較有計劃、穩(wěn)定和系統(tǒng)的研究時期，研究條件有所改善，發(fā)展了一批空間研究技術(shù)和實驗裝置、地面模擬實驗技術(shù)和裝置、獲得了一批有益的研究成果，并取得了開展空間科學(xué)實驗的直接經(jīng)驗。

4.1 我國空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)研究目標和任務(wù)

空間生命科學(xué)和生物技術(shù)作為空間科學(xué)和技術(shù)的重要組成部分，在許多涉及國家重大需求方面，如發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、保障人類健康等方面，空間生命科學(xué)與生物技術(shù)都是可以有所作為的?？臻g站突出的資源特點在于可以獲得持續(xù)的微重力環(huán)境以及航天員在軌操作、維護、更換的能力。在艙外暴露平臺上，可以利用外太空的輻射、高真空、全譜段太陽照射等條件開展研究。空間生命科學(xué)與生物技術(shù)的核心任務(wù)目標應(yīng)成為國家促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展、保障國民健康提高、維持航天員空間生存能力的重要依托部分之一。我國空間站上開展該領(lǐng)域研究必須面向國家經(jīng)濟建設(shè)、社會進步、科學(xué)發(fā)展等重大需求，服務(wù)于促進國家經(jīng)濟建設(shè)、提高國民健康水平、保障航天員空間生存能力，其基本任務(wù)是：

（1）以促進對生命現(xiàn)象本質(zhì)的理解和認知，探索科學(xué)規(guī)律，推進知識創(chuàng)新為目標，開展基礎(chǔ)生物學(xué)和生命起源研究。

（2）以有助于保障人類豐衣足食和健康為目標，開展空間相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的研究，特別是促進地面農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

（3）以人在空間的長期活動，以及未來拓寬人類生存疆域為目標，研究相關(guān)的科學(xué)問題和生物保障技術(shù)，促進必要的技術(shù)儲備。

4.2 我國空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)研究內(nèi)容

針對當前以及今后學(xué)科發(fā)展過程中可能出現(xiàn)的重要科學(xué)問題，應(yīng)考慮如下主要科學(xué)方向和研究內(nèi)容：

（1）生物的不同物種和生命活動不同層次在空間微重力環(huán)境下的基礎(chǔ)生物學(xué)研究，探討微重力環(huán)境對細胞結(jié)構(gòu)、功能和特性的影響及其分子機理，對生物個體發(fā)生、生長、發(fā)育、繁殖、衰老和生物節(jié)律的影響，并以現(xiàn)代“組學(xué)”的概念和研究技術(shù)，開展生物功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究。

（2）空間微重力環(huán)境下生物的不同物種和生命活動不同層次的生物力學(xué)機制和感知、傳導(dǎo)與響應(yīng)微重力的力學(xué)-生物學(xué)耦合規(guī)律；其它空間環(huán)境因素，如輻射、亞磁環(huán)境等，對生命體不同層次的短期和長期影響及其與微重力環(huán)境的復(fù)合效應(yīng)。

（3）利用空間特殊條件，通過生物技術(shù)或其它應(yīng)用技術(shù)獲得創(chuàng)新的生物材料、藥物和醫(yī)療技術(shù)等，獲取新的認知，并指導(dǎo)和促進地面農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境生物技術(shù)研究。

（4）空間條件下，生物的不同物種和生命活動不同層次的輻射生物學(xué)研究，評估空間輻射生物學(xué)效應(yīng)（損傷和修復(fù)、遺傳和變異等），宏觀/微觀的過程及其機理，構(gòu)建空間輻射生物學(xué)效應(yīng)的分析模型以及輻射損傷的預(yù)防和輻射效應(yīng)的利用。

（5）受控生態(tài)生命支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)問題研究，包括構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的基本生物單元、所采用的生物材料、生物學(xué)體系、生態(tài)平衡機理與調(diào)控、空間環(huán)境響應(yīng)、實驗系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)等。

（6）適應(yīng)空間極端環(huán)境的生物分子設(shè)計和合成生物學(xué)，生命起源演化和宇宙生物學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究。

（7）研究滿足空間生命科學(xué)和生物技術(shù)實驗研究需求的實驗平臺和實驗裝置，以及在軌的高精度、小型化的生態(tài)和生物學(xué)參數(shù)監(jiān)視、檢測、分析、測量儀器和調(diào)控、供給等技術(shù)方法和設(shè)備。特別要關(guān)注新方法、新技術(shù)、新設(shè)備的出現(xiàn)和在空間的應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還不斷會有無法預(yù)料的、新的科學(xué)問題的提出，特別是處于學(xué)科的前沿，需要不同學(xué)科交叉研究的重大科學(xué)問題，及時進行安排和組織開展研究。

5 對我國空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)研究的建議

空間生命科學(xué)和生物技術(shù)的重要理論與應(yīng)用意義印證了開展該領(lǐng)域研究的必要性和迫切性。從更大、更遠和更高的視角分析，這種研究的必要性和迫切性更源自于，中國作為一個大國和強國一定要在當前空間科學(xué)與技術(shù)的競爭中，對空間資源的控制權(quán)和利用權(quán)的掌握，占有一定的地位，甚至優(yōu)勢的地位。當前，在空間生命科學(xué)和生物技術(shù)研究領(lǐng)域中以下重要科學(xué)問題值得非常關(guān)注，即深入認識空間環(huán)境中，生物復(fù)雜系統(tǒng)中的功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；認識生命體各層次對重力變化感知和適應(yīng)的力學(xué)-生物學(xué)耦合機制；利用空間特殊條件，通過生物技術(shù)，獲得創(chuàng)新的材料、藥物和醫(yī)療技術(shù)；構(gòu)建空間輻射生物學(xué)效應(yīng)分析模型和技術(shù)，評估空間輻射損傷和防護；設(shè)計和構(gòu)建穩(wěn)定運行的受控生態(tài)系統(tǒng)和人工生物圈；開展適應(yīng)空間環(huán)境的生物物種的生物分子設(shè)計和合成生物，探索生命起源；設(shè)計適應(yīng)上述研究的空間研究實驗裝備。世界各空間大國對空間生命科學(xué)與生物技術(shù)的重視程度告誡我們，必須長期地、不失時機地組織和實施該領(lǐng)域的研究。在深入分析和慎重考慮的基礎(chǔ)上，及時制定我國空間站生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域研究的發(fā)展規(guī)劃，以及階段性的研究項目指南。

5.1 要注重項目科學(xué)上的前瞻性和創(chuàng)新性

到我國空間站建成將有十年左右的時間，選擇的項目應(yīng)當面向國際空間生命科學(xué)發(fā)展的前沿和今后發(fā)展趨勢，體現(xiàn)前瞻性、創(chuàng)新性，以推動我國該領(lǐng)域研究走向世界前列。特別值得注意的是科學(xué)研究項目所提出的科學(xué)問題，真正是空間科學(xué)的基本問題，避免將地面科學(xué)問題的簡單“升空”。

5.2 技術(shù)上要體現(xiàn)空間站研究的不可替代性、必要性和可行性

選擇的項目特別要著重于在空間站開展該研究的不可替代性或必要性，體現(xiàn)出空間站研究的價值。以及當時技術(shù)條件和設(shè)備邊界條件的可行程度，不是簡單的研究裝置從地面移到空間站。

5.3 裝置上要確保研究的高水準和高成功率

加強對空間生命科學(xué)和生物技術(shù)研究所涉及的關(guān)鍵技術(shù)、新技術(shù)方法和高性能材料、器件、儀器等組織開展研究，為空間研究提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)，以確保其研究的高水準和高成功率。

5.4 對研究隊伍要強調(diào)空間研究的基礎(chǔ)和積累

空間研究的特殊性，決定了該研究費力、費時、費錢，而且機會難得。為了確保空間研究的效率和成功，必需強調(diào)研究團隊不僅要有地面模擬研究的基礎(chǔ)，還要有空間研究的基礎(chǔ)、經(jīng)驗和積累；不僅要有明確的科學(xué)問題研究積累，還要有科學(xué)家團隊與技術(shù)專家團隊之間的磨合和溝通。既要有經(jīng)驗豐富的科學(xué)家，更要有甘于奉獻、持之以恒的中青年骨干。 ◇

［1］中國科學(xué)院.科技革命與中國的現(xiàn)代化——關(guān)于中國面向2050年科技發(fā)展戰(zhàn)略的思考［M］.北京：科學(xué)出版社，2009.

［2］中國科學(xué)院空間領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組.中國至2050年空間科技發(fā)展路線圖［M］.北京：科學(xué)出版社，2009.

［3］胡文瑞.中國空間科學(xué)進展（文集）［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1995.

［4］江丕棟.空間生物學(xué)［M］.山東：青島出版社，2000.

［5］NASA.ISS Experiments.http://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/Expedition.html，2011