在酒泉衛星發射中心,長征二號F遙二十一運載火箭成功點火升空,將神舟二十一號載人飛船精準送入預定軌道。此次發射任務圓滿完成,標志著我國航天事業再次取得重要突破。飛船攜帶的空間實驗載荷中,包含了由微流控芯片組成的多個實驗單元,這些單元將助力科研團隊開展一項前沿探索——研究生命體內氨基酸形成過程中的手性特征。
氨基酸作為蛋白質的基本組成單位,在生命演化過程中扮演著關鍵角色。有趣的是,地球上的生物體內蛋白質幾乎全部由左旋氨基酸構成,這一現象引發了科學家的濃厚興趣。寧波大學新藥技術研究院研究員吳翊樂指出,這種普遍選擇可能與地表重力環境密切相關。此前,太空中的相關研究多聚焦于生命分子的輻射穩定性或密碼子選擇性,而此次實驗首次將研究重點放在了生命小分子間的手性選擇性上。
太空中的微重力環境為實驗提供了獨特條件,但也帶來了前所未有的挑戰。吳翊樂解釋說,地面實驗室中使用的儀器設備均基于重力環境設計,在太空環境中這些經驗無法直接應用。例如,如何將實驗物質均勻混合并長期保存,成為團隊需要解決的首要問題。經過反復摸索,科研人員借助微流控芯片技術,成功實現了樣品的均勻混合和穩定保存。
當飛船抵達空間站后,微流控芯片將啟動離心混勻程序,左旋氨基酸和右旋氨基酸將展開為期一個月的“競賽”。科研團隊通過芯片上安裝的電化學傳感器,實時監測兩種氨基酸的生成情況。實驗結束后,樣品將隨飛船返回地面,由地面實驗室進行最終分析,比較哪種氨基酸生成的多肽量更多,從而揭示重力效應在這一過程中的具體作用。
為確保更多實驗樣品能夠順利返回地面,神舟二十一號飛船在返回艙設備布局上進行了優化。通過拓展下行載荷裝載空間,飛船的下行承載能力得到顯著提升,為更多空間科學實驗樣品的“回家”提供了可能。
生命起源與演化一直是科學界探索的重大課題。吳翊樂表示,此次圍繞手性氨基酸開展的實驗雖然只是這一宏大課題中的一小部分,但希望它能激發更多人對空間環境條件在生命分子起源與演化中作用的深入思考。











