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未来科学 第十期 神舟十二号成功发射 再生医学新进展通报~

2021-07-04 00:51 作者:心随梦转  | 我要投稿

神州十二号飞船成功发射

北京时间2021年6月17日9时22分,配置长征二号F遥十二运载火箭的神舟十二号载人飞船成功发射,15时54分,据中国载人航天工程办公室消息,神舟十二号载人飞船入轨后顺利完成入轨状态设置,采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。这是天和核心舱发射入轨后,首次与载人飞船进行的交会对接。对接后,航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波先后进入天和核心舱,执行天地同步作息制度进行工作生活,驻留约3个月后,搭乘飞船返回舱返回东风着陆场。


长征二号F遥十二运载火箭

   

发射前视频截图


在轨验证航天员长期驻留、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等空间站建造和运营关键技术,首次检验东风着陆场的航天员搜索救援能力;

开展多领域的空间应用及试(实)验;综合评估考核工程各系统执行空间站任务的功能和性能,进一步考核各系统间的匹配性和协调性,为后续任务积累经验。

神舟十二号载人飞船采用快速交会技术,在空间站核心舱的配合下,由飞船控制计算机自主计算和执行轨道控制,发射后约6.5小时完成与核心舱的对接,航天员即可以进入空间站开始太空生活和工作,大约与从北京乘坐高铁到长沙的时间相当,可以大大减少地面飞行控制人员的工作量和工作时间。同时,对返回过程控制算法进行改进,使航天员返回过程和着陆落点位置控制更可靠。

神舟十二号飞船进行了多项国产化芯片应用改进,元器件和原材料全面实现自主可控,飞船使用的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产CPU芯片。而且随着中国北斗系统全球组网完成,北斗导航终端也引入飞船设计中,导航计算、返回搜救落点报告等都采用了北斗系统定位数据。依托中国中继卫星系统,测控由地基测控为主全面转为天基测控为主,地面站船测控为辅,减少对测站、测量船的需求,既扩大了测控覆盖率,又节约了任务成本。

那么航天员在天和核心舱内如何与地面保持联系呢?专家介绍,在空间站天和核心舱上,10余台有线和无线网络摄像机、有线和蓝牙耳机、手机、PAD、笔记本电脑都可作为网络终端。这些终端将采集到的图像和话音数据通过有线或无线Wi-Fi的方式连接至舱内以太网交换机,再通过由天链一号03星、04星,天链二号01星组成的天基测控网传输到地面。在太空网速上,通信链路的下行速率是1.2Gbps,与地面5G通信速率相当。中继卫星地面站实时接收太空数据,然后将数据传到北京飞行控制中心,再根据不同标识进行自动分发,时延仅为秒级。

2021年4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空。为我国的空间站建造奠定基础。按照规划,2021—2022年,我国将接续实施11次飞行任务,包括3次舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射,于2022年完成空间站在轨建造,实现中国载人航天工程“三步走”发展战略“第三步”的任务目标。



歪歪歪Y 2021年6月28

发布前修改了一处图片

三篇关于干细胞的最新进展

       学习过高中生物的读者应该都知道,干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞——至少是能够产生一种类型的、高度分化的子代细胞 。目前大多数生物学家和医学家认为干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞,能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞,也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞,同时还能分化为祖细胞植物可以一直保存全能干细胞,而动物却不会保有全能干细胞,除此之外,在各种层面上,动物的再生能力似乎都要比植物低——最直观的认识就是,一般来说木本植物的寿命远大于大多数动物。对干细胞的研究有助于从细胞层面来理解生命的进程,进而造福人类。

一、Nature子刊:再生医学新突破!斯坦福大学用骨骼干细胞成功再生关节软骨

关节中相连骨的表面,覆有一层关节软骨(articular cartilage),这种光滑且减震组织层的丧失是造成关节疼痛和关节炎的原因。近日,斯坦福大学的研究人员利用微骨折技术激活了骨骼干细胞,实现了关节软骨的再生。很长一段时间以来,人们一直认为成年软骨在受伤后不会再生。而近日,斯坦福大学医学院的研究人员发现了一种在小鼠和人体组织中再生关节软骨垫的方法。

该研究由斯坦福大学医学院干细胞生物学与再生医学研究所的Matthew Murphy博士领导,并于8月17日发表在《自然医学》杂志上,题为“Articular cartilage regeneration by activated skeletal stem cells”

论文标题截图

在该研究中,科学家发现了如何使关节软骨再生的方法:首先对关节组织造成轻微损伤,然后在损伤愈合时,利用化学信号来控制骨骼干细胞的生长。

外科助理教授Charles K.F.Chan博士说:

软骨在成年后几乎没有再生潜力,所以一旦它受伤或消失,我们能为患者做的就非常有限。能找到一种方法来帮助身体再生这一重要组织是非常令人欣慰的。

简单来说,之前认为不可再生的关节软骨,如今可能通过医疗手段予以再生。

二、Cell:挑战120年再生医学教条

        此前,人们普遍认为,出生后不久哺乳动物中的心肌细胞就停止了增殖,限制了损伤后心脏的自我修复能力。

       现在,来自埃默里大学医学院等机构的研究人员在《细胞》(Cell)杂志上报告称,在青春期前小鼠中的心肌细胞经历了短暂的爆发性增殖,数量上增加了40%,使得心脏能够满足快速生长期机体的循环需求。这些研究结果表明,甲状腺激素治疗可以刺激这一过程,提高心脏病患者的心脏再生能力。

        也难怪埃默里大学医学院Ahsan Husain说:“我们不仅挑战了120年的旧教条,证实了心肌细胞能够在青春期前早期大量增殖”,“在未来,无需向心脏提供干细胞,通过直接激活心肌细胞增殖有可能在儿童中实现心脏再生治疗。”


三、Cell子刊:神经干细胞移植成功修复脊髓损伤!

        神经干细胞移植是将神经干细胞(neural stem cells)移植到宿主体内,从而促进宿主缺失功能的部分恢复的一种技术。近日,加州大学圣地亚哥分校的科学家成功将神经干细胞移植入小鼠脊髓损伤处,并揭示了其中的机制。

        他们的研究于8月5日发表在《细胞干细胞》杂志上(下图)

尽管先前的研究已经表明,神经干细胞移植后SCI动物模型的功能有所改善,但科学家们并不清楚其中到底发生了什么。

 Ceto表示:“我们知道受损的宿主轴突广泛地生长到损伤部位,而移植神经元又将大量轴突延伸到脊髓中,但是我们不知道移植物内部实际上发生了什么活动,也没有明确宿主轴突和移植轴突是否真的在建立功能连接。”

那么Ceto做了什么呢?

Ceto,Tuszynski及其同事利用了最新的技术,用光代替电,来刺激和记录遗传和解剖学定义的神经元群体的活动。这样可以确保他们准确地知道哪些宿主和移植神经元在起作用,而不必担心电流在组织中传播,并产生潜在的误导性结果。

Ceto说:”结果表明,神经干细胞移植物具有强大的自组装能力,形成与宿主神经系统功能整合的脊髓样神经网络。经过多年的推测和推断,现在我们直接证明了实际上,脊髓损伤后神经元接力的每一个组成部分实际上都是起作用的。”

虽然正如Tuszynski所说:“干细胞,刺激,康复和其他干预措施的完美配合可能还需要几年的时间。”,但是他仍然乐观的表示:“如果一切顺利,我们可以在十年内进行治疗。”




 

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