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“太空基因库计划”专家:太空基因库计划是蛮有意思的探索

发布时间:20-11-17

  近日,西北大学提取的金丝猴基因被送到太空一事,引起了很多人的好奇心。为什么要运送人类和动植物基因到太空?对这样的“太空基因库计划”,参与计划的专家怎么看?

  就这些问题,华商报记者日前专访了著名物理学家、科普作家、广州中山大学天文与空间科学研究院院长李淼教授,西北大学生命科学学院副院长、长期研究秦岭金丝猴的齐晓光教授。

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  太空基因库计划

  这个叫“无尽之门”的太空基因库计划由深圳一家公司发起,计划将完整有效可以测序的人类和有代表性地球动植物的DNA,进行可永久保存的稳定化处理后,在无菌环境下灌装至专利基因仓,搭载火箭上面级或者有空余载荷能力的卫星送往太空,在无人类影响条件下,长期保存并监测基础信息。同时等待未来科技发展及无尽可能,实现物种与文明的星际传承。据称,利用专利基因仓技术可将地球物种基因在太空环境保存1万年以上,留存时间则由所发射火箭或卫星的轨道高度而定。

  去年10月29日,首发实验成功。中国“火星大使”、著名科幻作家刘慈欣,著名物理学家、科普作家李淼,项目发起者陈实、李冰等人捐献的基因样本通过长二丙火箭已被运送至太空。随后的两个月,样本温度环境稳定、辐射隔绝良好,成功维持保存状态。

  去年12月22日,长征十一号运载火箭在发射卫星的同时,成功实施了人类与动植物基因样本的太空运送。该项目携带了金丝猴、华南虎、天行长臂猿、蕙兰、水稻、大豆、三七、蒲公英等21个珍稀及重要动植物物种的基因样本。其中,金丝猴基因来自于西北大学。这些基因样本被送入距地面高度约一千公里的宇宙空间轨道,实现基因样本在轨长期保存。

  据悉,该太空基因库项目还将延续和扩展,计划在2019年开展人类基因样本的深空旅行,进一步探索其他与人类需求相关的普通人可参与的太空服务及应用。

  如果地球发生巨大灾难

  至少人类基因还可保留

  华商报:您怎么看这个计划?把自己的基因送上太空,有什么感受和想法?

  李淼:我觉得这是一个非常有趣的计划。如果将来地球发生了巨大灾难,至少人类的基因还可以保留。虽然不能说特别有意义,但这是一个蛮有意思的探索。这是一个商业项目,除了被邀请的之外是要收费的,大概发射一个需要收费10万元。

  提取基因的时候,我是和刘慈欣一起去的,一同去提取基因的还有李冰、陈实。提取基因的方法是抽血,干燥以后变成碎末化的东西,然后从中提取基因。提取的基因被放在一个看起来像是不锈钢螺丝帽一样的容器里,每人一个。

  那次发射的轨道高度大概是500公里,是同步太阳轨道,可以保存几百年。而发射到高轨的话,可以保存很长很长时间。听说后来还发射了珍稀动植物的基因到宇宙,感觉这有点像《流浪地球》里的领航者空间站。

  对于自己的基因被发射到太空,我感觉比较浪漫的是,可以像《流浪地球》里刘培强告诉他儿子一样说:“以后你抬头看天,可以看到爸爸在天上。”

  从生命科学的角度看

  这是一次比较有趣的探索

  华商报:把金丝猴的基因样本送往太空保存,从生命科学的角度,您认为这么做的意义在哪里?

  齐晓光:我也觉得这是一次比较有趣的探索。把DNA送到太空,过去也有过,一种是带生物活性的基因,一种是不带生物活性的。

  DNA就相当于生命的图纸和密码,但它又不只是图纸和密码。环境适宜的时候,它就能自动去工作,就开始去解译它。一般来说,三个碱基就能变成氨基酸,很多氨基酸连续起来就会变成一个多肽,很多的多肽再联系排列起来就会变成蛋白质,这些蛋白质就会变成各种各样的器官,比如皮肤、眼睛、昆虫的壳等。人们感觉这些东西是长出来的,但这种生长不是无序的,必须要按照一定的编码规律才可以。

  这次发到太空去的是干粉,没有生物活性。但没有DNA是完全死的,死和活是由DNA本身的结构决定的。DNA是两条链,两条链能自己解开,解开之后它自己就能去编辑。它需要一定的温度、材料和环境,当具备一定的条件时,它就会去复制自己、表达自己,病毒在细菌中就是这样生活的。生命的本质其实就是DNA不断地在复制自己,当然同时这也是一个进化过程。编码编对了就能很好地生存,编码不好就会逐渐被淘汰。

  地球寿命46亿年,而地球生物起源于38亿年前。在这几亿年中,地球从一个完全无机的环境成为一个有生命的星球,这其实是非常离奇的事。这就好像天上掉砖头,然后落在地面上就成了一座大厦一样难。至于地球上的生命到底是从哪里来?最初的那一段DNA是从哪儿来的,这个谁也不清楚,但生命的进化肯定是在地球上完成的。

  它们也许会完全降解

  也许会成“生命的漂流瓶”

  华商报:金丝猴的基因是如何提取的?

  齐晓光:提取基因样品有三种形式:第一种是破坏性的取样,比如取了心肝肾等器官之后,动物也就没法活了;第二种是损伤性取样,比如抽取血液提取基因;第三种是非损伤性取样,比如从毛发、粪便中取样。动物排泄粪便时会将大肠的上皮细胞带出来一点,我们将这些细胞提取出来进行放大,做到一个可供分析的程度。我们提取金丝猴基因,采用的就是这第三种形式。

  华商报:这些基因放在太空中,可能会发生哪些变化?

  齐晓光:这是一个可以期待和研究的问题。这些运送到太空的基因将会在太空保留很长很长时间,它们也许最终会完全降解,但也许会成为“生命的漂流瓶”。金丝猴的基因共有3.02G个碱基,分在22对染色体上,也就是说由22段构成的。也许它以后可能断了,又经过了很多次降解,但也说不定还是会有一些基因片段最终漂到宇宙中的某个适宜的地方,在适宜的环境条件下进化成别的生物。生命起源依赖于DNA,也许地球生命的起源就来自于太空中无意间“飘来”的那一小段DNA呢? 华商报记者 马虎振 摄影 齐晓光

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