空间环境对植物试管苗生长发育及遗传变异的影响

本试验以“神舟三号”飞船搭载的树莓试管苗和“神舟四号”飞船搭载的月季试管苗为材料，研究空间环境对植物试管苗形态学、细胞学、生理学及分子生物学特性的影响。经空间处理后，月季试管苗株高、叶片数及植株鲜重均显著大于地面对照。和地面对照相比，空间处理的树莓和月季试管苗叶片细胞形状、叶绿体、线粒体等细胞超微结构发生较大变化。空间处理后．月季试管苗叶片中SOD、CAT及POD3种保护酶的活性均有增加，丙二醛的含量下降。经空间处理的树莓和月季分别和地面对照进行RAPD分子标记检测，均扩增出多态性带，空间条件有可能导致植物DNA水平上的变化。     

空间环境对离体动物细胞的影响

空间环境是指远离地球表面的宇宙环境,它与地球表面环境有所不同,处于其中的动物细胞可能受到各种影响。空间环境中的主要因素包括空间辐射、极端温度、高真空、微磁场以及搭载动物细胞的航天器中的特殊环境——微重力环境。其中,对动物细胞影响最大的是空间辐射和微重力环境。空间辐射作用于动物细胞将直接造成其损伤,影响它的结构和功能;空间微重力条件下,动物细胞的结构、增殖和基因及蛋白质表达均发生明显变异,这些变化大多是适应性的,返回地球表面后能够很快恢复正常。     

空间生物学研究的地面模拟技术进展

 空间生命科学研究日益重要,但是由于受到稀少空间实验机会和高昂实验成本等条件制约,目前对空间环境的地面模拟技术要求更加迫切.在较系统地分析现有微重力环境模拟技术的技术特点和适用范围的基础上,结合未来多因素耦合研究的发展趋势,提出了采用激光光阱技术模拟微重力环境的建议.激光光阱操纵生物细胞的非接触性、光穿透性和定位性有助于获得较好的模拟效果.激光光阱技术与单细胞定点单离子辐射技术良好的相容性和互补性有助于开展微重力与辐射的耦合影响研究.     

空间高等植物培养观察装置及其空间飞行实验

利用绿色高等植物的光合作用获得植物性生物产物是空间受控生态生命系统中的重要一环,开展空间环境条件下高等植物生长发育研究对于解决人类在太空的自给自足问题意义重大。文中介绍了为我国“实践八号”卫星留轨舱微重力平台研制的空间高等植物培养观察装置及其空间飞行实验。在空间飞行实验中,开展了在密闭条件下对高等绿色开花植物青菜从种子萌发、幼苗生长到开花授粉各个阶段的培养和实时图像观察,利用图像数据了解空间微重力对高等植物从营养生长到生殖生长的过渡规律,以及对开花,受（或授）粉等重要生理过程的影响。     

空间环境中丹参酚酸B镁对人主动脉内皮细胞的保护作用

探讨中药丹参酸B镁在空间环境下对接种低温细胞生存系统中人主动脉内皮细胞的作用,为预防空间环境对宇航员心血管功能的损伤提供依据。将人主动脉内皮细胞加入丹参酚酸B镁接种于低温细胞生存系统中,搭载于第22颗返回式卫星。经过18d空间飞行,将回收卫星返回后的细胞进行第17,24,30d光镜照相,Giemsa染色及细胞计数。结果显示:加药组的细胞在形态上及增殖数目上均优于对照组,表明丹参酚酸B镁能够改善空间环境中人主动脉内皮细胞的生存状况,减轻宇宙射线、微重力、微磁场对细胞的损伤程度。     

试管苗的光合作用与环境因子调节研究进展

通过对试管苗光合作用相关研究的总结分析,认为离体试管苗虽然具有一定的光合能力,但由于受高湿、弱光、低CO2浓度以及培养基含糖量的影响,其组织分化不完善,光合自养能力弱,适应性差,必须经过移栽驯化或炼苗才能逐渐适应外界环境．通过减少培养基中糖的添加量,同时增强光照和提高CO2浓度等培养微环境的调节,可以增加试管苗叶绿素含量,改善气孔的调节功能和光合自养能力,从而促进试管苗的生长发育,提高其对环境的适应能力．     

空间环境对细胞基因表达的影响

空间环境不同于地球表面的任何环境,它强烈的空间辐射、高真空、微磁场以及航天器中的微重力等特殊环境对生物的影响都是人们目前正在探索的领域。空间辐射、微重力通过多种途径影响细胞的基因表达。对空间环境影响肿瘤细胞生物学性状发生改变机制的探讨有助于更深刻地认识肿瘤的发生发展,为攻克肿瘤提供新的思路和方法。     

模拟微重力的植物生物学效应

从模拟微重力的信号在植物细胞中转导以及模拟微重力环境对植物重力感受系统、细胞生长、次生代谢、细胞结构、基因表达等几方面影响来阐述模拟微重力的植物生物学效应.     

人脂肪来源干细胞在模拟微重力环境中的生长特性

种子细胞体外的规模化扩增和结构、功能的维护是组织工程化组织构建的关键环节．多项研究显示三维模拟微重力环境对细胞的培养、自我更新、形态功能等生物学特性的维护非常有利．文中利用旋转式细胞培养系统（RCCS）结合微载体培养技术对人脂肪组织来源干细胞（hADSCs）进行了规模化培养的初步探索．通过细胞增殖曲线、染色体核型、流式细胞仪分析和分化能力等检测表明FACT Ⅲ微载体与hADSCs具有理想的生物相容性，在模拟微重力环境条件下，细胞在其表面生长并分泌大量细胞外基质，使得培养的细胞更好地维持其增殖、分化等基本生物学特性．该实验研究为组织工程种子细胞的培养及该过程中细胞功能老化、凋亡等问题的解决提供一定的理论支持和技术思路．     

微重力环境及地基的高温熔体润湿特性

经典材料表面与界面的一些实验现象被重力效应覆盖,影响人们对材料本质物理特性的深入了解.因此,微重力对熔体的润湿行为和固/液界面反应的作用机理研究具有重要的意义.本文综合前人对高温熔体特别是高温锡基合金的润湿行为及与基板间的界面反应特性的研究,通过与微重力条件下相关研究及实验结果对比,总结了卫星微重力环境及地基环境下的高温熔体润湿特性,为以后的空间实验及分析提供理论参考.     

短期模拟微重力对SD乳鼠海马组织细胞的效应

 为了探究模拟微重力对新生乳鼠海马脑区的影响,将新生1 d SD(Sprague Dawley)鼠的海马脑区分别做组织块培养和原代细胞培养,将培养物随机分为模拟微重力组1 d组和地面对照组。回转1 d后,用苏木精-伊红染色法(HE染色)、显微镜观察等方式检测组织块表面及内部形态变化,并用流式细胞术检测原代细胞的凋亡情况。通过明场和相差显微镜观察到与对照组相比,组织块经过1 d的模拟微重力刺激后,其厚度发生变化,组织块边缘变薄,透光度增加;HE染色结果显示,与对照组相比,模拟微重力组组织块内部细胞分布散乱。流式细胞仪检测结果显示,原代细胞在经过1 d的模拟微重力刺激后,其细胞凋亡率与对照组相比无显著差异。以上实验结果说明,经过1 d的模拟微重力后,海马组织块的表面和内部形态发生了较大变化,但凋亡率和地面对照组的相比无显著差异。     

大型空间展开机构微重力环境模拟悬吊装置热结构耦合分析

以大型空间展开机构高低温展开试验系统微重力环境模拟悬吊装置为对象,采用Solidworks软件建立悬吊装置有限元分析模型,并利用ANSYS软件针对不同展开机构产品悬吊载荷及不同工作温度状态进行热-结构耦合分析.通过数值分析得出不同工况下悬吊装置的热变形及应力情况,并分析了其对展开机构展开长滑轨倾斜角的影响.研究内容对应用于高低温环境下的微重力环境模拟悬吊装置优化设计提供参考,并对空间展开机构高低温微重力展开试验的有效实施和参数调试具有指导意义.     

微重力细胞培养与组织工程

组织工程主要致力于组织和器官的形成和再生,其核心就是建立细胞与生物材料的三维复合体,形成具有生命力的活体组织,用于对病损组织进行形态结构和功能的重建并达到永久性替代。目前有关微重力和模拟微重力条件下细胞体外生长的研究提示微重力培养环境有利于细胞体外增生,维持有功能的细胞长期生长,并且有助于形成组织样结构,使培养得到的组织更接近于活体组织。因此微重力细胞培养为组织工程的研究开辟了新的前景。     

微重力和模拟微重力对植物生长发育的影响

综述了目前有关采用空间飞行器及地基模拟回旋器在研究微重力和模拟微重力条件影响植物个体生长发育方面的研究进展，着重讨论了微重力和模拟微重力对植物内在生理生化特性的变化的影响，研究表明植物对微重力的应激反应首先是引起细胞内钙分布、浓度发生变化，并又以钙作为第二信使介导相关酶活性发生变化。指出今后的研究应着重于相关基因的差异表达及微重力改善陈种萌发活力、次生代谢产物积累、原生质融合等方面的机理及应用模式研究。     

高大空间建筑室内热环境特性数值分析

通过简化高大空间建筑边界条件,采用标准k-ε湍流模型,利用CFD方法数值分析了其室内热环境特性,并对空调气流组织进行模拟。给出了两种方案对高大空间室内热环境的影响。结果表明:(1)初始方案中高大空间建筑气流组织较差,地板温度较高。(2)优化方案中回风口设在两侧墙壁上,在送风口下方,温度场分布合理,满足热舒适要求。     

空间微重力环境中的晶体生长研究进展

 随着信息技术和生物技术的发展, 人们对于结构完整、性能完美的高品质光电子晶体和蛋白质晶体的需求愈加迫切。地面重力条件下存在自然对流,它显著地影响热量和溶质的输运过程以及晶体/溶液界面边界层特性,进而影响晶体的品质和性能。空间微重力环境提供了纯扩散晶体生长的理想条件,在此条件下有可能生长出高性能的单晶体。在过去30多年的微重力实验中,科学家通过搭载卫星、飞船和空间站等航天器,开展了一系列空间晶体生长研究。本文综述几种主要晶体的实验研究进展,内容包括：半导体晶体、特殊功能晶体、非线性光学晶体、蛋白质晶体和食盐晶体。