神舟二十號飛船發射

今天是第十個“中國航天日”

就在剛剛

神舟二十號載人飛船在酒泉成功發射

此次發射

除了陳冬、陳中瑞、王杰三位宇航員外

6條來自華南“鯉”工醫學院的斑馬魚

也一同進入太空

成為名副其實的“魚航員”

據介紹

這6條斑馬魚將在太空站停留30天以上

完成失重性骨丟失及心肌重塑的

蛋白穩態調控機制研究項目

這也是國際上首次利用

實施基因敲除的斑馬魚開展的在軌實驗

這一研究項目由

中國航天員科研訓練中心

華南理工大學

中國科學院上海技術物理研究所

共同承擔

項目組成員在發射基地合影

（右三為王強教授，左二為華南理工醫學院博士生王玉杰，右一為醫學院博士生李想）

為什么選擇斑馬魚“飛天”？

“飛天”的背后都有什么樣的挑戰？

這次研究預計會取得什么樣的成果？

團隊后續還會開展什么研究？

接下來

讓我們跟隨這一科研項目的負責人

發育生物學專家

華南理工大學醫學院王強教授

一起走進此次“飛天”任務

走進華南理工醫學院

據王強教授介紹

斑馬魚體長僅4-5厘米

是一種小型的熱帶淡水魚

因其基因組和人類基因組

有高達80%以上的相似度

成為微重力環境下

開展生命科學、健康科學、

環境科學研究的理想模式生物

此次進入太空站，我們將重點研究微重力對斑馬魚心血管功能障礙和骨丟失的影響，并探索密閉生態系統中動物、植物和水體環境的相互作用。

小魚兒大冒險

“魚航員”有哪些任務？

空間失重給宇航員的

心血管系統、骨骼系統

帶來多種潛在損傷風險

失重性骨丟失/心肌重塑

是制約人開展深空探索的重要醫學問題

失重性骨丟失/心肌重塑是制約人類深空探索的重要醫學問題

2024年

中科院水生生物研究所的科研團隊

曾首次將4條斑馬魚送入中國空間站

并實現了全球空間水生生態系統

最長的43天在軌運行記錄

同時實現斑馬魚在太空成功產卵

這表明我國研制的水生生態系統的穩定性

蛋白穩態對骨代謝和心臟功能維持發揮關鍵作用

利用斑馬魚探索人與環境交互適應的穩態

在此基礎上，今年

斑馬魚研究重磅升級

6條實驗用斑馬魚將返回地面

以用于深入研究航天失重

對高等脊椎動物蛋白穩態的影響

嘗試找到幫助對抗航天失重引起的

機體變化的手段和方法

研究過程

1. 理論支持

??項目合作者、中國航天員科研訓練中心李英賢團隊研究發現，wwp1基因編碼的蛋白是一個E3 泛素連接酶，主要負責在細胞內降解一些蛋白質，是對抗太空中骨丟失和心肌重塑的一個關鍵靶點。

經過王強教授團隊十余年的研究??和地面驗證，確認敲除斑馬魚的wwp1基因，能夠對抗骨丟失和心肌重塑現象的發生。

2. 實驗對象培育

斑馬魚和金魚藻

使用斑馬魚作為模式生物，將3條野生型斑馬魚和3條wwp1基因敲除型斑馬魚，與6克金魚藻構建水生生態系統，作為實驗對象。

3. 實驗流程

小型受控實驗單元和上行水生支持裝置

• 實驗水生生態系統通過上行水生支持裝置乘坐神舟二十號飛船到達中國空間站。

• 斑馬魚、金魚藻在軌培養30天，每天自動攝像觀察生物狀態，自動喂食。

• 由航天員進行斑馬魚、金魚藻和水樣的在軌回收。

• 返回后，通過多組學及表型分析，解析實驗樣本的結構功能變化及機制，研究生物對空間環境響應的變化規律。

“此前由于實驗條件的限制

只能在地面開展模擬失重實驗

相關現象在空間站上究竟能否得到驗證

大家都特別期待”

王強教授表示

斑馬魚返程后

將被用來研究生物體在微重力環境下

對空間環境的響應和變化機制

此外

團隊還將利用返回的水樣、金魚藻

探究航天特殊環境對高等動物、

植物與生態系統間穩態的影響

出發前的斑馬魚

通過這些研究，王強教授團隊將嘗試找到可行的手段和方法，幫助對抗因航天失重引起的機體變化，為航天員健康保障提供科學依據，從而為載人登月以及更遠的深空探測提供幫助。同時，研究結果還有望用于針對性開發藥物，實現“天為地用”，為長期臥床人群的骨丟失問題提供解決方案。

據介紹

在未來的實驗計劃中

團隊還會將斑馬魚胚胎送到太空

進一步研究微重力條件下

脊椎動物胚胎發育的影響機制

從魚缸到太空

讓斑馬魚游向宇宙的背后

俗話說

“在家千日好，出外一時難”

更何況這一次

斑馬魚要外出的地方是太空？

無論是在地面

還是在空間站里

本次研究都面臨著重重挑戰

wwp1基因突變體制備難

在制備斑馬魚wwp1基因突變體時

一開始就遇到了困難

團隊成員在基地進行樣本加載

常規的斑馬魚純合突變體制備

可能只需要6-8個月

但wwp1基因在斑馬魚基因組中

重復序列較多

很難找到合適的基因打靶位點

為此

團隊利用CRISPR/Cas9系統

在斑馬魚胚胎中嘗試了

40余條sgRNA和20多對不同的鑒定引物

尋找合適的突變體

用了近1年的時間反復嘗試

才完成wwp1突變體的構建

實驗樣本運送難

實驗任務到了進入發射場的關鍵階段

如何將實驗所需的斑馬魚和金魚藻樣本

從學校安全地帶到千里之外的

酒泉衛星發射中心

又成為了一個難題

實驗魚培育飼養

為此

華南理工大學與廣鐵集團積極溝通

幫助團隊將執行本次任務需要的

斑馬魚和金魚藻樣本

通過高鐵運送至目的地

保障“魚航員”及時到崗

得以順利開展后續工作

斑馬魚樣本回收難

在地面研究時

由于重力的作用

對每一條魚進行麻醉

使用取樣器回收樣本

并不困難

但在太空站微重力條件下

使用麻醉劑將斑馬魚麻醉并進行回收

卻是一個很大的難題

實驗裝置驗收完成

在中國科學院上海技術物理研究所

田清教授的指導下

團隊做了大量的實驗

反復比較自動回收和手動回收兩種方案

最終決定采用手動回收的方式

屆時

將由航天員將麻醉劑注入單元中

使用反差鑷子取樣

為此

團隊專門改進了取樣口的設計

確保航天員可以順利完成操作

王強教授與李想、王玉杰合影留念

像上面大大小小的難題

團隊經歷了很多

最終都一一克服

成功將“魚航員”們護航上天

天高任“魚”飛

探秘為“魚航員”護航的學科實力

滴水穿石，非一日之功

王強說

6條“魚航員”一飛沖天的背后

有著學校和學院的堅定護航

王強

華南理工大學醫學院

二級教授

博士生導師

王強教授長期致力于胚胎發育信號轉導的研究，在Nature Cardiovascular Research、Development Cell、Nature Communications、Science Advances、Blood、Cell Research等高水平期刊發表30多篇論文。

承擔973及國家重點研發項目6項、國家自然科學基金委項目11項，中國科學院戰略性先導科技專項2項，中國載人航天工程辦公室空間科學與應用項目1項。

2012年獲得教育部自然科學獎二等獎，2017年獲北京市自然科學“十二五”期間優秀成果，2020年榮獲中國科學院杰出科技成就獎（集體獎）。

擔任中國細胞生物學學會常務理事、中國細胞生物學學會發育生物學分會會長、中國動物學會斑馬魚分會常務理事等學術職務。

王強教授部分論文和獲獎成果

華南理工大學醫學院成立于2014年

依托學校深厚底蘊和綜合實力

建立起了由國家高層次人才領銜的師資隊伍

建成了“學士、碩士、博士”完整的人才培養體系

走出了一條“有特色、研究型、國際化”的

建設創新之路

形成了獨特的“醫工結合”模式

2017年

臨床醫學學科進入國際高水平學科行列

目前

學院進入《醫學界》發布的

中國最佳醫學院校綜合排行榜前50強

高標準實驗場地

斑馬魚魚房

“學校和學院特別重視高水平科研平臺的建設”

王強組建起胚胎發育信號轉導實驗室

以斑馬魚為模式生物

結合細胞生物學、分子生物學、

多組學等技術

研究發育生物學的基本過程。

植物與生態系統間穩態的影響

在學校的支持下

醫學院為發育生物學與再生醫學團隊

提供接近3000平方米的科研實驗場地

建有2間斑馬魚魚房

3間獨立的細胞培養間

約10000個斑馬魚養殖缸

能同時養殖300000條成年斑馬魚

可為5-8個課題組

提供相對獨立的斑馬魚養殖空間

高水平科研平臺

教育部發育與疾病醫藥基礎研究創新中心成立

結合在基礎研究和臨床醫學方面的綜合優勢

華南理工大學面向人民生命健康

在2023年成立了

教育部發育與疾病醫藥基礎研究創新中心

致力打造具有重大國際影響力的

發育缺陷疾病研究、

應用與轉化全鏈條創新高地

該中心由王強擔任負責人，聚焦“胚胎生長發育和組織器官穩態維持”科學前沿，近年來在胚胎發育相關出生缺陷、神經系統疾病等方面取得了重要突破：相關成果在Nature子刊等國際頂尖期刊發表；2024年，牽頭獲批國家重點研發計劃“血管與心腦發育及穩態維持的協同機制”。中心研究成果為相關疾病合理用藥提供了重要線索，助力發育缺陷疾病研究與生物醫藥產業的發展。

高質量交流合作

醫學院積極加強

與海內外高水平醫學院校交流合作

學院教師堅持科研創新

高水平科研成果不斷涌現

參與多項國家、國際重大科研項目攻堅

學院學生多次

在全國基礎醫學實驗技能創新大賽獲獎

以第一作者身份在頂尖雜志發表專業論文

小魚飛天

是無數雙手共同造就的

璀璨星河夢

我們期待

華南理工“魚航員”順利歸來

也期待更多“鯉工仔”

筑夢華園，逐夢星海

華南理工大學　學生記者團

信息來源：央視網 北京日報 羊城晚報 華南理工大學醫學院

圖：受訪者提供

制圖：莊天誠

視頻制作：孫彥東 黃明華

微信編輯：楊曉霓

初審：冀早早

二審：盧慶雷

終審：鄒浩

華工原創，版權所有

若需轉載，敬請聯絡

郵箱：hgxcb@scut.edu.cn

“分享”“點贊”“在看”，記得一鍵三連哦