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北京，6月4日，《科技日报》-北京时间6月4日凌晨，根据美国肯尼迪航天中心的“3-2-1点火”指令，北京理工大学的两个深绿色盒子跟随“龙”号宇宙飞船到达国际空站。
这两个小盒子可以自动改变温度，自动进料，自动启动和停止实验...这里有很多阀门、泵和反应堆，可以称之为“魔盒”。
北京科技大学生命学院副教授李晓琼表示，科学装盒包含两组12个芯片和60个通道，可以模拟人体发育过程，在空的环境下对20个基因进行聚合酶链反应中的DNA错配研究。实验项目将在国际空间站停留一个月。这是中国的0+科学项目首次进入国际0+站，实现了近20-30年来中美“零”合作的突破。
在没有任何仪器的情况下在空站做实验？小“魔盒”里的“乾坤”几何是什么？如何完成实验？
“完成一个生物实验需要很多仪器。不可能一个接一个地飞向天空。”项目组组长、北京工业大学教授邓玉麟表示:“为了满足Tai 空实验的要求，我们的设计将实验室嵌入芯片，利用‘微流控芯片技术’构建‘芯片实验室’，然后将芯片放入‘魔盒’。”
邓玉麟介绍说,“芯片实验室”的实现来自一个奇妙的发现。1999年的《科学》杂志发表了它的主要文章——一位科学家发现，当充满红色和蓝色墨水的试管薄如微纳时，两者之间的界面非常清晰，不会混合。
“不要混合”意味着流体的控制非常简单。转弯可以起到“阀门”的作用。泵、反应器、实验室仪器等。可以在小范围内实现。"电子芯片将电阻、二极管和其他元件集成到晶片上. "芯片实验室将微型阀、微型泵和微型反应器集成在一个芯片上。”邓玉麟说。
此外，芯片设计应考虑与地面完全不同的环境，例如，太空会剧烈地改变温度，这会给芯片带来巨大的压力，并容易导致开裂等。面对空与复杂机制之间的辐射难题，项目组大胆创新，完成了整体实验设计和核心芯片开发的研究工作。
在空之间飞行后，本实验将启动“魔盒”中的微流控芯片聚合酶链反应仪，并允许在空之间的环境中扩增抗体基因片段。"它们将受到伽马射线、微重力等的影响."李晓琼说，“同时，地面将在同样的反应条件下完成对照实验。”项目组将获得在轨道上飞行的“DNA扩增产物”和“对照组DNA扩增产物”。经过测序和分析，比较两者的差异，有望总结出空之间飞行引起的基因突变的频率和位点，并进一步探讨空和微重力环境辐射下基因突变的机制。
这是一个生物学理论的研究实验。“在‘神舟八号’有效载荷实验的研究中，我们发现了空环境中的一些新的DNA突变现象，并推断由空环境引起的基因突变可能与生物分子的进化有重要联系。”邓玉麟说，“我们想借此机会进一步了解这一现象背后的规律。”
事实上，一个多月前，该团队利用“芯片实验室”在“天舟1号”上进行了更复杂的全自动实验。该负载是世界上第一个在芯片中模拟人体器官环境并进行各种细胞自动共培养的设备。
“芯片还嵌入了成像设备，”邓玉麟说。“我们采用多焦点融合技术实现自动聚焦，清晰捕捉免疫细胞的迁移数量、路径和方向。”在项目组最终获得的数十张G-capacity照片中，甚至可以讲述一个“救死扶伤”的故事:神经细胞受伤后，它们发出信号收集免疫细胞，免疫细胞迁移到“救援”中。
“我们的目标是使我国的空站成为未来的国家taitaitai 空实验室。我们希望所有行业和领域都能做实验。”邓玉麟说。(张家星)
