文｜《中國科學報》記者 孟凌霄
從文昌航天發射場回到北京，李巖的手機鈴聲就沒停過。
她無暇逐一回復祝賀的訊息，只跟博士時期的導師、今年84歲的郭愛克院士彙報了“屯裡的好訊息”——11月15日晚11時13分，伴隨長征七號遙九運載火箭的順利發射，我國首次將果蠅送上空間站，開展科學實驗。
“屯裡”這個親暱的稱呼，指的是中國科學院生物物理研究所（以下簡稱生物物理所）。這個坐落於北京市朝陽區大屯路15號的科研院所，是郭愛克院士開啟中國果蠅研究的發源地，也是“屯裡人”李巖求學、工作近20年的主戰場。
在果蠅上天后的一個月時間裡，李巖團隊需要守候在螢幕前，觀察從中國空間站即時傳回的果蠅影像。她告訴《中國科學報》，就在11月19日清晨，中國空間站迎來了第一隻“果蠅寶寶”。
李巖朱獻東/攝
記者於12月13日瞭解到，目前太空中的“果蠅家族”即將迎來第三代。
“這項研究凝結著中國科學院生物物理研究所兩代人、數十年的心血。”生物物理所研究員李巖感慨，如今，中國科學家終於能在空間站開展亞磁-微重力環境對果蠅基因、行為和生存繁衍的影響研究。
李巖研究員（前排中間）課題組 受訪者供圖
實際上，“果蠅上天”的故事，最早可追溯至數十年前。
1993年，郭愛克院士在生物物理所建立了我國第一個以果蠅為模式生物的學習與記憶實驗室。1998年李巖從北京大學生命科學學院畢業，出於對果蠅記憶研究的興趣，來到生物物理所攻讀博士學位。
在許多人看來，果蠅只有幾毫米大小，是一種“頭腦簡單”的小動物。但在郭愛克和李巖等果蠅研究者的眼中，果蠅個頭小、容易飼養、繁殖快、行為豐富，而且與人類基因組序列高度同源，是一種兼具學習能力和適應能力的優良模式生物。
早在百年前，美國遺傳學家摩爾根就曾利用果蠅證實了基因在染色體上的理論，讓小小的果蠅敲開了遺傳基因研究的大門。在歷史長河中，果蠅這一模式生物曾幫助科學家6次拿下諾貝爾獎。
李巖回憶，最給她啟發的是郭愛克先生的一句名言：“只要學會向果蠅提問，它就會給你很好的答案。”
21世紀初，郭愛克團隊把目光投向以果蠅為模式生物的亞磁生物學研究。地球具有獨特的巨大磁場，太空中缺乏磁場的環境會給動物和我們人類帶來什麼問題呢？果蠅與人類基因具有很高的相似性，其神經工作原理也是完全保守的。利用果蠅探索未知宇宙的秘密，可以為人類更好地適應太空環境奠定基礎。
他們發現，當把果蠅置於遠小於地球磁場的極弱的磁場環境中，果蠅的學習、記憶能力會逐代下降，到第10代時幾乎消失；而把果蠅放回地球磁場環境時，果蠅的學習記憶能力又會逐代恢復，到第10代時幾乎回到正常水平。
這是一個多好的開端呢？彼時，科學界對微觀分子生物學的理解還剛起步，但郭愛克敏銳意識到，這是一個表觀遺傳學的問題：一個生物面臨異常環境會有一個適應性過程，而這種適應性又可以透過遺傳方式代際傳遞。
然而，由於亞磁生物學效應較為微弱，且需要多代傳遞才能觀察到變化，在許多研究者看來，這項研究雖然極具前瞻性，但無法馬上有產出和回報，因此相關研究一度趨於沉寂。
“我們不能把研究的‘火種’滅了，一定要傳承下去。”李巖介紹，即使在研究相對冷門時期，團隊也盡力保留這項研究的“火種”，目前生物物理所花費十餘年，在亞磁環境中培育了200多代果蠅。這一紀錄在國際同行中是首屈一指的，更為在中國空間站開展果蠅研究奠定了基礎。
在相當長一段時間裡，這項研究的“星星之火”孤獨卻倔強地亮著，靜靜等待一個燎原的時刻。
故事的轉機發生在2010年，這一年，34歲的李巖全職回國。
從生物物理所博士畢業後，李巖前往美國加州大學舊金山分校從事博士後研究，後在美國西北大學擔任研究助理教授，開展神經蛋白病的動物模型研究。但當時的李巖總覺得，在國外做研究缺乏歸屬感。
“我在核工業基地長大的，從來沒想過在國外長時間定居，總覺得該真正回國做研究。”在李巖看來，回國從事研究是一件“天經地義的事”。她感慨，比起老一輩科學家在荒漠戈壁做實驗的艱苦條件，如今國內有很好的研究條件和經費支援，沒有什麼克服不了的困難。
全職歸國的決定也受到導師郭愛克的影響。郭愛克、李巖師生兩人，有著相似的出國留學、全職歸國的人生軌跡。早在20世紀60年代，郭愛克就被選派去蘇聯留學，從莫斯科大學畢業後，他回國進入生物物理所工作。改革開放前，郭愛克又被選派去德國留學，成為改革開放後中國首位獲得西方博士學位的留學生。其後，郭愛克依然回到生物物理所，時任生物物理所所長貝時璋先生親自迎接他。
在導師郭愛克的影響和邀請下，2010年初，李巖選擇全職回到生物物理研究所腦與認知國家重點實驗室，逐漸接過了“果蠅飛上天”的接力棒。
早在學生時期，李巖就深知生物物理所開拓宇宙生物學的歷史。當時，貝時璋院士曾說過，建立生物物理所，適應了發展航天科學技術的需要。
在回國的10年中，她和生物物理所赫榮喬研究員共同申請了果蠅在微重力亞磁環境的研究專案。直到2020年7月，伴隨著中國載人航天技術的日益成熟，李巖團隊終於接到了“空間亞磁果蠅生物效應及分子機制”專案的立項通知。
李巖 朱獻東/攝
這是一項歷經時間考驗的探索。立項時，郭愛克院士已經80歲，而在專案實施的關鍵節點，他還多次專程從上海趕回北京，為專案細節把關。在專案中期評估會上，在場的幾位老專家都已頭髮花白。
對李巖來說，十餘年來專案籌備、立項、實施的情景仍歷歷在目。她忘不了，自己把果蠅即將登上太空的訊息告知郭愛克院士時，這位80多歲的老人難掩激動，只說了一句“就像當年送子弟兵過鴨綠江一樣”。
良久，李巖回覆，“我們一定會打勝仗的！”
如今，來自中國的果蠅已飛上浩瀚的太空。
在此之前，為了更好地開展空間實驗，生物物理所與中國科學院空間應用工程與技術中心、上海技術物理研究所等科研機構在地面實驗中密切合作。李巖課題組實驗員郭靖介紹，僅僅是製備果蠅的食物，就需要進行嚴格的除菌、除味處理，確保果蠅在空間站的生活萬無一失。
李巖知道，現在正是檢驗成果的時刻。
在中國空間站，來自生物物理所的果蠅被分成兩組，一組生活在太空微重力環境，另一組則會被放入磁場遮蔽裝置裡，同時接受微重力和亞磁場的環境考驗。上天之初，果蠅經歷了一段奇妙的適應期。在微重力的環境中，只要輕輕扇動一下翅膀，果蠅就會像子彈一樣衝出去，而停止扇動翅膀則不受控制地飄浮，只能嘗試蹬腿來改變方向，好在這些小生命很快適應了新環境。李巖的學生們戲稱，這些地球上的飛行小能手，到了太空居然學會了“蛙泳”。
驚喜之餘，李巖最為擔心的就是果蠅的繁殖行為。她介紹，雖然太空傳回的即時影片顯示，果蠅有求偶、交配行為，但在沒有看到幼蟲前，他們心裡總在打鼓：到底能不能在太空中正常交配、受孕，完成一代到下一代的繁殖？
直到11月19日清晨，一段從太空傳回的影像顯示：一隻小小的果蠅從蛹中冒出頭，打量著這個陌生的世界。這隻小果蠅被課題組同學們親切地稱為“太空出生的第一隻果蠅寶寶”，它的出生也意味著我國首次實現果蠅在太空的成功繁育。
李巖介紹，果蠅在地球上12～15天就可以繁殖一代，按照預計36天的在軌時間計算，它們有望成為第一種在中國空間站實現“三代同堂”的動物。在果蠅回到地球后，科研團隊將進一步分析其在太空中的行為表現和基因表達，揭示微重力和亞磁場對動物行為的影響，及其背後的神經、分子機制。
“想象一下，我們的下一代、下兩代可能會在月球上建立基地，甚至建立長期的家園。那裡的重力只有地球的六分之一，磁場也非常弱。動物能不能在月球完成代代相傳？”李巖滿是期待地說，“果蠅正是人類探索太空的先鋒。”
編輯 | 方圓
排版 | 志海
本文轉自“科學網”