他在“天舟”的实验，事关人类太空生育可能性

这位“颜值”很高的马来西亚华裔科学家，在“天舟一号”上有一项史无前例的实验，为的是研究太空环境对人类生殖的影响，探索人类太空生育的可能性。...







天舟一号货运飞船，首次在太空开展人胚胎干细胞分化为生殖细胞的实验，研究太空环境对人类生殖的影响，探索人类在太空生育后代的可能性。

“这是一项史无前例的研究，”该项目负责人、清华大学医学院教授纪家葵说，研究微重力对人类生殖功能的影响，特别是对干细胞的分化和生殖细胞成熟机制的影响尤为重要，这不仅有利于为人类太空探索提供安全保障，也为人类的医学研究提供必要的理论基础。

与空间生命科学结缘，令这位马来西亚华裔科学家倍感惊喜。

作者：刘伟 喻菲

留着偏分头、1米85的个子、俊朗的外表，清华大学医学院教授纪家葵讲一口流利的普通话，其实他是马来西亚华裔，而且2010年以前从未来过中国。

过去的20年间，这位华裔科学家的科研工作几乎都是围绕干细胞和生殖发育展开的。2010年，纪家葵离开了美国斯坦福大学副研究员的职位，受邀来到清华大学医学院基础医学系，帮助建立了干细胞与再生医学研究中心，从此拉开了他在中国做科研的序幕。

结缘空间生命科学

能与空间生命科学结缘，让纪家葵倍感惊喜。2012年，纪家葵收到参与中国第一艘货运飞船天舟一号实验研究工作的邀约。“在太空里研究生命科学，可以发挥我的想象，还可以做一些很有创新性的实验。”纪家葵说。

他说，天舟一号科学实验项目征集时，全国各地提交了很多实验课题，经过层层筛选，最终确定了8个生命科学领域的课题组，每个课题组都有自己的目标。纪家葵的实验团队主要是用人的胚胎干细胞分化成不同阶段的生殖细胞，研究在微重力下，人类的干细胞分化的过程跟地面有什么不同，这一实验研究是史无前例的。



纪家葵在实验室里。

为了能更好地服务临床医学，此前纪家葵的团队用人的胚胎干细胞分化模拟生殖细胞开展研究。但是体外分化这项工作非常艰难。在多年的辛苦实验后，纪家葵成功了。

纪家葵团队曾于2009年在权威学术刊物《自然》杂志上发表文章，介绍了在世界上首次用人的胚胎干细胞分化培育出原始生殖细胞以及类精子细胞。目前他的团队正在开展人胚胎干细胞分化为类卵子细胞的实验。虽然国际上也有其他科学家做过类似的实验，但是都没有使人生殖细胞分化到这样成熟的阶段。



2009年的《自然》杂志登载了纪家葵团队关于首次用人的胚胎干细胞分化培育出原始生殖细胞以及类精子细胞的实验。 nature.com 截图

如今，纪家葵想了解：未来在太空长期居留的人类，生殖细胞会不会也要经历地面这样的过程，微重力、高辐射的环境对于人生殖细胞有什么影响？生殖细胞的分化是否会滞后或者效率降低？

纪家葵说，设计天舟一号上的实验要做大量的准备工作，也面临着不少挑战。例如，更换培养液这样的操作，在地面上一般是实验人员把培养单元的盖子掀开，然后把培养液吸掉再换上。这样的步骤在天舟一号上就需要有自动换液装置。

另一个问题是如何很好地实时跟踪样本的变化？纪家葵说，只能依赖自动对焦的显微镜将细胞的变化记录下来，因为这次的样本是不返回的，不能回收样本再分析。只能隔一段时间拍一次照，照片从天舟一号传回地面。

“寻根”科学家

中国空间生命科学的研究虽与世界先进水平仍存在较大差距，但未来20年，中国将迎来空间生命科学的黄金期，中国空间站中将开展系列空间生命科学实验研究。纪家葵非常庆幸自己可以参与这样的研究，他认为2010年来到自己并不熟悉的中国是正确的选择。

尽管祖辈就离开中国，但纪家葵觉得他的血管里还是流着中国人的血。为了学习最前沿的生命科学知识和技术，他在美国近20年，仍感很难融入到美国的社会和文化中去，觉得自己文化的根在中国。



纪家葵（右一）与清华大学干细胞与再生医学中心的老师和同学们在一起。

纪家葵生活过的纽约是美国最为多元化的都市，那里有不同国家的移民，可以听到不同的语言，但仍分为主流、非主流的社会。“作为一个科学家，我凭借自己的专业知识立足，感受不到太大的压力。但一些水平很高的华人终身教授，要参与管理、决策，就变得很难，100个人中只有3、4个华人在决策层，而且要非常优秀，才能帮华人科学家争取到一些平等的科研机会。”纪家葵说。

2008年美国遭遇经济危机，不少大学职位收缩，研究经费也在削减，要成立自己的实验室异常困难。因此，纪家葵毫不隐藏他对中国科研环境的赞赏。

“中国对于科学家的投入和支持更好。虽然一些外国科学家认为2010年时清华大学的很多研究条件还不完善，但我与中国年轻科学家交流后，很欣赏中国科学家的思维方式，我认为这里会有更好的发展。”纪家葵说。

儿时的梦



干细胞 资料图

在马来西亚出生、长大的纪家葵自幼就喜爱观察自然与生物，他说自己对于生命科学的初心缘起于初中。“那时的显微镜很简陋，观察一个变形虫的切片后，我会画在本子上，我觉得这个小小的生物体很美，我会详细画出它所有的结构。在画的时候，就在欣赏生命体的奇妙。”

纪家葵说：“这对我来说是一种吸引，接下来，我就继续追寻科学梦，开始学生物化学，后来才进入发育生物学。先从理解生物中最简单的分子开始，再去了解核酸、碳水化合物这些大分子在我们生命中是怎么运作的，逐渐变成研究细胞，我发现染色体和基因重组很有意思，因为看到地球上生物的多样性，就想知道从一个单细胞进化到我们人类，生物的多样性从哪里来？”



纪家葵课题组的实验

更早的时候，纪家葵还在上小学，有一个患小儿麻痹症的同学坐在他旁边，老师希望纪家葵照顾他。“他吃力地写每一个字，尽管肢体已经弯曲了，但他的思维很清晰。当时我很同情他，就在思考能不能通过医学的手段去帮助他？”

多年后，纪家葵正在研究如何结合干细胞与基因疗法去帮助患有遗传疾病的患者。

现在纪家葵的希望是在中国未来空间站上做更多有创新性的实验。“太空探索对我来说有很自然的吸引力，小时候仰望星空有很多好奇，也喜欢读太空科幻故事。但真正做实验时，必须扎扎实实地一步一步去实现。”

（文中未注明图片均由受访者提供。）

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