天舟十号货运飞船首次带“人工胚胎”进入太空，在失重的宇宙里，生命如何开始？

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随着航天事业的快速发展，人类在探索太空的过程中飞行距离越来越远、停留的时间也越来越长。但空间环境中微重力、辐射等因素对人类的驻留、生存及繁衍带来了前所未有的挑战。

近年来，国内外科学家通过开展小鼠和大鼠的空间生命孕育研究，围绕空间环境探究早期胚胎发育阶段和胎儿孕育期的影响，取得了一系列进展。然而，当前空间生命孕育研究的对象仅局限于啮齿类动物小鼠和大鼠，而对人类胚胎空间发育的研究近乎空白。

这一次，天舟十号货运飞船带上天的就有“人工胚胎”，目的就是开展空间环境下人类“人工胚胎”的构建与发育研究。“人工胚胎”究竟是怎样一回事？在失重的宇宙里，生命如何开始？

在浩瀚宇宙中，一次关于生命起点的实验悄悄展开。这不是科幻，而是真实发生的科学探索。天舟十号此次上行的“人工胚胎”，其实是一种由干细胞构建的、与真实人类早期胚胎高度相似的结构。它不是由精子卵子结合而来，却拥有惊人的“分化潜能”——能像真正的胚胎一样，形成器官前体、确定头尾体轴。换句话说，它是一枚“生命模型”，却藏着人类早期发育最关键的秘密。

中国科学院动物研究所研究员于乐谦：人工胚胎就是一个跟真正人类胚胎高度相似的一个结构，但它不是真正的人类胚胎。然后我们把它随着天舟十号发射到空间站上去，然后去研究在没有重力的环境下，然后人工胚胎它的发育的情况。我们想去回答的问题就是，在这样的一个太空环境中，对于人类的早期胚胎的发育到底有没有影响。

那么，这个实验为什么非得“上太空”？于乐谦给出了一个直击本质的回答：重力，到底有没有在生命最初的几天里“掌舵”？

于乐谦：我们现在人工胚胎所涵盖的时期大概是相当于人类受精之后大概第14天到21天这个阶段，那么这个阶段其实在早期发育过程中是非常重要的一个窗口，因为在这个短短的几天里面，然后所有器官的前体形成了，然后整个人类体轴。就是哪边是头，哪边是尾，也是在这个时间确定的。所以如果在这个阶段发生任何的干扰或者是异常，都会对我们成体造成极大的影响。所以说我们就想去看，那么既然它至关重要，那么在没有重力的环境下，它到底能不能正常发育？因为这其实也回答了一个非常基础的问题，就是我们所有地球上的生命，它都是在有重力的环境下亿万年演化过来的这样一个发育的一个路径，那么突然让它没有重力了，它会不会受到影响。

而太空，恰恰提供了地球上无法复制的“实验环境”：真实的空间辐射以及微重力环境。

于乐谦：随着人类对太空的探索，在太空中能否健康地繁衍是人类一定会面临的问题，地面上的模拟辐射和真实辐射还是有一定的差距。在地面模拟微重力的装置中，旋转培养只能改变加速度的方向，不能消除加速度，落塔只能提供数秒的微重力环境，没有办法覆盖长达数天的胚胎发育过程。上天之后，我们的“人工胚胎”模型会按照真实胚胎发育的轨迹进行发育，只需要每天通过培养单元更换新鲜的培养液，让“人工胚胎”在空间环境下完成五天的发育，就可以冻存样本，等待下行，分析数据了。

这一实验如何开展？据介绍，利用人胚胎干细胞开展人工胚胎构建实验，需要在地面构建人工胚胎模型，之后依托上行资源在太空持续培养5天，实现人工胚胎模型发育与成熟，研究人工胚胎空间发育效率，探究空间环境对人胚胎干细胞分化潜能和人工胚胎自组装的影响。

于乐谦告诉中国之声，这次作为实验样品的“人工胚胎”是利用干细胞技术制作的能模拟胚胎早期发育的模型。总共选择了两种不同的“人工胚胎”模型，分别能够模拟胚胎围植入期和围原肠运动时期的过程。这两种“人工胚胎”一种贴在子宫细胞上，一种住在微流控芯片的小单间里，装载在技物所研制的培养单元中，通过天舟十号上行。

于乐谦：我们利用中国空间站培养围植入期与围原肠运动期胚胎模型，通过空-地胚胎发育比对，探索太空环境对人类胚胎重要发育事件的影响，评估“人工胚胎”在空间发育研究中对自然胚胎的替代性，为研究人类胚胎空间发育提供模型基础。

这项研究的意义，远不止于一次实验。它一方面能帮助我们看清：未来人类在太空长期驻留，甚至繁衍，会面临怎样的风险与挑战；另一方面，通过天地对比，也能反推回地球——早期胚胎发育中的异常，究竟与哪些疾病的发生有关。

更重要的是，它为人类“太空繁衍”的第一步，铺下了第一块基石。

于乐谦：利用人类胚胎干细胞构建的人工胚胎具有自然胚胎的分化潜能，并且模拟了自然胚胎的谱系分化过程，已成为替代人类胚胎的研究的模型。人工胚胎具有伦理限制低、产量高和重复性好的优势，因此空间人工胚胎的构建将为空间生命研究提供有力模型，开展空间人工胚胎发育研究对于探究空间环境对胚胎干细胞发育潜能和谱系发育影响和机制研究意义重大。

太空，正在教会我们重新理解生命。在地球上，我们习以为常的重力，可能是生命演化中最沉默、却最关键的“导演”。如今，天舟十号上的这几枚微小结构，正试图回答一个比宇宙更古老的追问：生命，究竟需不需要“脚踏实地”？

来源丨央视新闻（版权归原作者所有，如有侵权请联系删除）

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编辑：杜平海

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