安全有趣的科学小实验(有趣的科学小实验作文300字)

 

打扫空调器时，必须关掉电源，避免触电或受伤害。

在太空环境中能否种出粮食？

太空辐射会使细胞变异吗？

地球生物体能否在太空世代繁衍？

空间生命科学实验可以帮助我们寻找答案。

目前正在实施的

我国天宫空间站问天实验舱

配置了上海技物所研制的

生命生态科学实验系统

和生物技术科学实验系统。

生命生态科学实验柜、生物技术科学实验柜

（其科学实验系统由上海技物所研制，中科院空间应用工程与技术中心供图）

这两个近2米高、1米宽、0.8米深、总质量超过半吨的实验柜，搭载有多个不同模样、不同本领的实验模块。从细胞、组织、蛋白质的微观世界到种子、植株、昆虫、鱼类的表观层面，再到生物与环境构成的大千世界，它们是如何呈现太空中的生命现象？一起跟随中科院上海技术物理研究所研制团队去一探究竟：

生命生态科学实验系统

太空鱼缸首次现身

（生命生态科学实验系统）

生命生态科学实验系统：包括通用生物培养模块、小型通用生物培养模块、小型受控生命生态实验模块、小型离心机实验模块、微生物检测模块、舱内辐射环境测量模块。以多种类型的生物个体如植物种子、幼苗、植株、兼顾动物个体为实验样品，开展水稻、拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的空间生长实验，预期成果将促进人类对生命现象本质的理解，揭示微重力对生物个体生长、发育与衰老的影响。

斑马鱼-水草-微生物小型受控生命生态系统构建（地面模拟实验）

太空鱼缸就是科学家们所说的小型受控生命生态实验模块。这是一个由金鱼藻、斑马鱼、微生物以及1升多水，构成一个封闭的小型生态系统，以此实现内部物质和能量的自主动态调节平衡。模块的测控单元可以对温度、光照等外部条件进行调节，并在内部平衡打破时从外部进行调节和干预。

紫外线消毒灯对于消毒杀菌是有着一定作用的，紫外线消毒灯的平均寿命一般都是8000多小时。

一个封闭的生态系统在地面上很难实现，在太空中也非轻而易举。中科院上海技物所生命生态科学实验系统主任设计师郑伟波研究员介绍，在这个系统中，藻和水草是生产者，鱼是消费者。水草和藻它产生氧气供给给鱼，鱼呼出的二氧化碳又供给水草和藻进行光合作用。我们研制的模块可以在不打开‘鱼缸’的前提下，实现对水质检测、向水中投喂食物、回收鱼卵和藻类等一系列操作，多种传感器还能传回各种精密的数据。这些数据将帮助科学家进一步探索在太空中建立一套自循环生态系统的可能，由此开启地外基地建设、向深空前进等令人期待的无限前景。

拟南芥生长（地面模拟实验）

科学家们的太空农场依然不会缺席，此次被安置在了通用生物培养模块。通用生物培养模块可以对植物生长所需的温度、湿度、光照、水，以及二氧化碳等气体组分，进行动态调控，并根据不同科学实验进行调整。

地球上种个菜、养个花花草草不容易，在太空中就更难了，浇水、晒太阳都非易事。中科院上海技物所生命生态科学实验系统主任设计师郑伟波研究员以浇水为例，在微重力环境中，一滴水在太空中会凝聚成一颗漂浮在空中的水球。科学家要让水球注入土壤中，确保植物种子能够吸到水，又不会被淹死。而水资源在太空中显得如此宝贵，模块必须将植物蒸腾出来的水重新回收，通过少量水实现植物的全生命周期培养。在此前的天宫二号上，科学家成功地用300毫升水支撑了拟南芥400多天的培养。

此外，不同植物在光合作用时，对于光照波段、光强、周期都有各自的需求，这次实验柜可以对光进行灵活调节，以满足不同植物的科学实验。另外，值得一提的是，之前我国的太空生物培养只是对单一生物，这次的太空农场将会变得更加多样：前期将开展高等植物种子、幼苗或植株的培养，后期可以对线虫、果蝇等微小动物开展培养。

小型离心机实验模块

这是可以制造1G重力的小型离心机实验模块，能在舱内进行空间环境重力和模拟地面重力环境的对比实验，有利于甄别对实验样品产生影响的环境因素。让科学家尽可能清晰地看到微重力对生命的影响。

在和平号空间站上，曾检测到108种细菌和126种真菌。中国空间站也对此有所准备。中科院上海技物所生物技术科学实验系统副主任设计师刘方武副研究员说，此次生命生态科学实验系统中的微生物检测模块将核酸PCR检测和培养检测同时搬上了太空，可以开展原位、在轨微生物检测。目前可以监测生命科学实验系统环境中的微生物状况，未来有望对舱内环境进行监控，以保障航天员身体健康。

电烤箱空烤和预热一样吗？不一样！空烤是只有新烤箱第一次使用才需要，温度调的是最高的；预热是每一次烘烤前都需要，一般温度调的是食谱需要的烘烤温度，有的烤箱不需要预热。

生物技术实验系统

在太空看蛋白质、细胞的微观世界

生物技术实验系统

生物技术科学实验系统：以动物组织、细胞和生化分子等不同层次多类别生物样品为对象，开展细胞组织培养、空间蛋白质结晶与分析、蛋白与核酸共起源和空间生物力学等实验，预期成果将在生命起源、创新生物材料、药物和医疗技术等方面取得突破性发现、获取全新的认知。

而与生命生态实验柜相比，生物技术实验柜呈现的则是发生在分子、细胞里的微观世界：细胞组织检测与调控、蛋白质结晶与分析等等。

细胞组织实验模块

为了在太空开展细胞组织实验，科研人员幽默地将细胞组织实验模块比作是搭建的一栋有36套72间房的精装楼。细胞组织们可以直接拎包入住，还可以根据需求更换住户。

上海技物所生物技术科学实验系统副主任设计师孙浩副研究员参与研制的一套显微镜系统，能通过显微成像、光谱检测等方式自动记录住户们的日常生活，而且可以根据不同住户的需要对室内环境进行调控。而这些细胞组织们的日常生活影像、实验资料等，将帮助科学家们从微观角度深入了解微重力和太空辐射对细胞增殖、组织构建、信号传导及基因表达等方面的影响。

蛋白质结晶分析模块

不久前，日本科学家从小行星上测到了20多种氨基酸，而氨基酸是生命起源的一种重要分子。专用实验模块承载的一项有关生命起源的实验。中国科学家将使用专用实验模块，在微重力、强辐射的空间环境下模拟生命地外起源的环境，寻找蛋白质和核酸是如何开启生命之源的。

搭建迷你太空实验室

背后是一个个勇于创新的科研故事

从细胞、组织、蛋白质的微观世界，到种子、植株、昆虫、鱼类的表观层面，再到生物与环境构成的大千世界，问天实验舱自带通用化、自动化、可拓展特色，让科学家的通用性实验和个性化需求实现了鱼和熊掌的兼得。

问天实验舱生命生态与生物技术实验系统试验队员在文昌航天发射场

为此，上海技物所空间生命科学仪器研制团队负责人、生物技术科学实验系统主任设计师张涛研究员和团队，克服了系统集成复杂、工作量大、任务进度紧等重重困难。一方面，空间生命科学实验仪器不仅是航天仪器，还是一个生物仪器，涉及多学科。比如生物相容性上，这个材料本身是不是适合于用来培养生物。养鱼和养花肯定是不一样的。这些条件我们都是要跟各个学科领域的科学家反复沟通，不断迭代，将他们的生物学研究需求转化为仪器设计方案。张涛说。

此外，另一难点来自于设计中还要充分考虑生物安全性，在空间站里，仪器对航天员的安全性、对平台的安全性要求极高。比如在生物安全上，实验中要保证样品的安全，同时还不能对其周边环境产生影响。张涛说：就拿气体释放来说，植物代谢过程当中，或者说植物生长过程中，它总是会有一些气体上的变化。对此，科研团队在设计时都要进行测量、控制，要确我们的装置气密性良好，不会跟外边产生气体交换。

上海技物所空间生命科学仪器研制团队

在空间站做实验，主要通过三种模式：实验系统有很强的自动化实现能力，只需要按照预定的程序，可以完成实验；要么是从地面上传各种指令，来调整实验进程；还有一种就是航天员进行实验操作。针对后者，现阶段就要求实验设计和实验设备尽可能偏向自动化。航天员在地面上接受培训后，只需要按照手册上要求，就可以完成必须手动操作的实验步骤。

地球是人类几百万年来的家园，随着人类探索太空疆域的不断拓展，月球基地、星际旅行、外星移民都将有望成为现实。

现如今，科学家们所有的付出

只为一个目标：

在空间生命科学实验领域再进一步

距离我们梦想中的星辰大海近些，再近些

（中科院上海技术物理研究所供图）

开关插座虽小，但是布置不合理，使用起来将极其苦恼。你是否遇到过这些烦恼：冬天还要爬下床去关灯；电器要使用却发现手边少了一个插座，只能拿出插线板。