昨天是神舟十四號載人飛船成功發射的第十天,也是航天三人組在太空的第十天,航天員長時間在太空環境工作生活面對復雜嚴酷的空間環境如何確保他們的健康?
一直以來,中核集團積極發揮科技優勢在擁抱星辰大海的同時也致力“核”護著他們。面對復雜的空間輻射環境,航天員生命健康是航天任務首要保障因素。
美國國家航空航天局曾發現空間環境會造成航天員腸道微生物群落結構的大規模轉變,學界普遍認為微生物群落的健康和多樣性對人體存在影響,作為空間輻射的主要組成部分,質子輻射對生物機體具有重要影響,但其對生物體腸道微生物群的影響一直未得到證實。
近日,中核集團原子能院核物理研究所聯合南華大學衡陽醫學院、軍事科學院軍事醫學研究院、輻射醫學研究所成功獲得我國首批利用中能質子加速器輻照后小鼠腸道微生物群重要數據,首次證實了質子輻照會對小鼠腸道微生物群產生影響。
該研究為預測空間質子輻射損傷及防護對策新思路提供了必要數據。為研究質子輻射對機體生命健康影響提供分析和理論基礎具有重要科學意義與應用價值,有望為我國航天員生命健康與空間站任務工效保障提供新的理論支撐,其原創性研究成果被微生物學領域國際前沿期刊《Frontiers in Microbiology》接收并發表。
在原子能院核技術綜合研究所回旋加速器中心設備運行團隊支持下,聯合科研團隊利用原子能院100MeV強流質子回旋加速器中能質子輻射生物實驗平臺開展分析研究,研究結果表明與未輻照對照組相比,高劑量輻照后的小鼠腸道微生物組成發生了實質性變化,研究團隊還通過篩選發現了部分代謝物的數量變化推測其對腸道修復產生的積極影響,并初步確定了數種可能受輻射影響的潛在生物標志物。
多年來,中核集團中國原子能科學研究院一直為航天員的健康安全保障開展技術研究支撐。
2003年,楊利偉乘坐中國第一艘載人飛船神舟五號進行航天飛行時,原子能院核物理研究所輻射生物研究團隊積極探索空間中各類輻射對機體DNA損傷效應。隨著微重力和輻射雙因素對空間機體的影響逐步受到關注。
研究團隊開展了微重力和重離子協同損傷效應相關研究。
2016年,為進一步保障航天員生命健康安全,探究空間輻射生物效應機制依托 100MeV強流質子回旋加速器,輻射生物研究團隊建立了國內首臺、也是唯一100MeV質子輻射生物效應研究平臺,為國內各單位提供了地基模擬空間質子輻射環境的實驗條件,填補了國內空白。
依托該平臺,研究團隊聯合國內優勢力量深入開展了基于航天員生命健康的空間風險評估、輻射損傷預警預防與修復相關研究。
2019年,研究團隊針對空間輻射與微重力協同環境下骨骼所受影響開展深入研究,在國際上首次證實了質子輻射和微重力雙因素對骨細胞增殖和分化具有潛在的協同生物效應。
2020年,研究團隊首次在國內開展中能質子輻射致機體免疫系統損傷效應的研究。研究發現造血系統和免疫系統均發生一定程度的輻射損傷,從而為保障航天員將來開展深空探索任務時,面臨可能發生的太陽質子事件下的健康問題開啟了新思路。
當前,研究團隊在航天員生命健康保障與風險評估領域已邁入更加細致入微的新研究階段,正不斷完善我國空間風險評估技術體系研究,從而進一步增強航天員健康保護能力。這將為順利推進我國航天事業與深空探索戰略,實施完善相關安全保障研究體系提供堅實的科學理論支撐。

