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　　生物技術(shù)實驗柜

　　問天實驗艙的主要任務(wù)是進行生命科學和生物技術(shù)研究。它搭載的兩個太空生命科學實驗柜分別是生命生態(tài)實驗柜和生物技術(shù)實驗柜，都出自中國科學院上海技術(shù)物理研究所的科研人員之手。

　　其中，生命生態(tài)實驗柜的主要目的是開展以生物個體(包括植物、動物等)為對象的微重力效應(yīng)和空間輻射效應(yīng)研究，以及空間生態(tài)生命支持系統(tǒng)基礎(chǔ)研究。

　　生物技術(shù)實驗柜包括細胞組織實驗?zāi)K、細胞組織檢測與調(diào)控模塊、蛋白質(zhì)結(jié)晶與分析模塊以及專用實驗?zāi)K。它們將分別開展以生物組織、細胞和生化分子等不同層次多類別生物樣品為對象的細胞培養(yǎng)和組織構(gòu)建，以及分子生物制造、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶和分析等空間生物技術(shù)及應(yīng)用研究，并給蛋白與核酸共起源、空間生物力學等提供接口，在創(chuàng)新的生物材料、藥物和醫(yī)療技術(shù)等方面取得突破性發(fā)現(xiàn)、獲取全新的認知，為指導(dǎo)和促進地面農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境生物技術(shù)研究和發(fā)展發(fā)揮積極作用。

　　微米級科學手套箱

　　作為一項重要的科學實驗設(shè)施，由中國科學院沈陽自動化研究所研制的科學手套箱也隨問天實驗艙發(fā)射升空。

　　科學手套箱的設(shè)計統(tǒng)籌了生命科學、生物技術(shù)、航天醫(yī)學、材料科學等學科需求，為空間科學實驗提供密閉潔凈的操作空間。其溫度、濕度、光照、風速可控，還特別配置了靈巧的機械臂系統(tǒng)和可以進行顯微細胞操作的微操作系統(tǒng)。

　　科學手套箱的應(yīng)用范圍包括空間基礎(chǔ)生物學研究、空間生命科學的前沿和交叉研究、空間生物技術(shù)和應(yīng)用研究、空間輻射生物學研究及空間生態(tài)生命支持系統(tǒng)基礎(chǔ)性研究等。

　　南開大學人工智能學院趙新教授研究團隊的孫明竹、秦巖丁兩位老師參與了科學手套箱中微操作手臂、微操作末端工具的研制及細胞操作軟件的開發(fā)。科學手套箱支持各類科學實驗樣品的隔離密閉和精細操作，其中微操作手臂的操作精度優(yōu)于5微米，可完成多種微米級細胞操作。

　　三溫區(qū)“航天冰箱”

　　問天實驗艙還配備了被稱為“航天冰箱”的低溫存儲裝置。該裝置在不到0.5平方米的狹小空間內(nèi)，高密度集成-80℃、-20℃、+4℃三種典型存儲溫度，可滿足生物、試劑、材料等樣品不同低溫存儲條件，為開展長期空間實驗提供保障。

　　江蘇山由帝奧節(jié)能新材股份有限公司提供的真空絕熱板應(yīng)用于問天實驗艙低溫實驗保冷設(shè)備。問天實驗艙要在軌12年，“航天冰箱”在長時間內(nèi)要持續(xù)穩(wěn)定保持在-80℃，對真空絕熱板表面材料的耐受度、內(nèi)部芯材都提出了更高要求，同時一些異形結(jié)構(gòu)真空絕熱板的制備也存在挑戰(zhàn)。

　　該公司團隊在南航材料科學與技術(shù)學院教授陳照峰的指導(dǎo)下，對原有產(chǎn)品的制備流程和性能不斷優(yōu)化和提升，確保了真空絕熱板性能長期穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的絕熱材料相比，真空絕熱板導(dǎo)熱系數(shù)是傳統(tǒng)絕熱材料的1/6甚至更低，厚度也僅為普通材料的1/10~1/5，適用于受空間限制及保溫性能要求比較高的場合。

　　雙通道氣相色譜儀

　　中國科學院大連化物所微型分析儀器研究組(105組)關(guān)亞風研究員、丁坤副研究員、耿旭輝研究員團隊研制的雙通道氣相色譜儀作為環(huán)控生保子系統(tǒng)的重要組件，搭載問天實驗艙正式入軌服役。

　　空間站是一個密閉的空間，常年的人員活動、科學實驗會釋放揮發(fā)性有機物進入空氣中，危害航天員的生命健康。雙通道氣相色譜儀可在線監(jiān)測空間站艙內(nèi)空氣中微量揮發(fā)性有機物的種類和濃度，判斷環(huán)境是否存在異常、空氣質(zhì)量是否符合安全標準，為航天員的生命健康提供保障。

　　此次隨問天實驗艙入軌服役的是大連化物所為空間站研制的第二套氣相色譜儀。第一套氣相色譜儀已于2021年4月29日搭載天和核心艙入軌正式服役，已在軌運行1年以上，保障了我國載人空間站飛行試驗任務(wù)的順利開展。