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夜上海论坛 记者:主席,非常感谢您在第64届国际宇航大会期间接受我刊的独家专访。您在2004年出席北京召开的“国际空间法研讨会”时曾接受我的专访,我记得您当时说过一句让我至今印象深刻的话:“亚洲已进入空间时代。”如今,在亚洲特别是中国航天取得的成就完美地诠释了您当初的预言。您对本届国际宇航大会有何评价?
汤加:感谢你和《太空探索》杂志长期以来对国际空间法学会及空间法学事业的关注。我认为在中国北京召开这次国际宇航大会绝对是一项正确的决策,无论从注册参会的人数和投递的论文数来说,都创了一个新高,名副其实的国际宇航盛会。特别是,中国航天的巨大进步和辉煌的成就令人印象深刻,我羡慕并且祝福中国航天人。
夜上海论坛 记者:一年一度的国际宇航大会都由国际宇航联、国际宇航科学院、国际空间法学会“三驾马车”联合主办。您能不能对三家主办方的合作关系做一个介绍?
夜上海论坛 汤加:国际空间法学会和国际宇航科学院均由国际宇航联1960年创建,国际空间法学会2007年从国际宇航联中正式独立出来(国际宇航科学院更早一些),目前,这两个组织分别有自己的领导机构和组织系统,学术活动、行政管理和财务都是独立的,但三方的密切合作关系一直持续至今,主席均列席国际宇航联执行局会议,而且在国际宇航联的统一安排下,在每年的国际宇航大会期间联合或独立开展各自专业领域的学术交流活动。
此外,国际空间法学会具有联合国外空委及其附属机构的正式观察员身份。国际空间法学会经常应邀向联合国外空委、外空厅提供决策建议并对空间法领域重大问题出具法律意见。比如近年来,国际空间法学会出具了关于空间碎片及规范亚轨道飞行活动的法律意见。此外,国际空间法学会对联合国“外空活动长期可持续性”等重要议题也提供了必要的支持。若干年前,鉴于国际社会在外层空间(特别是月球土地)私人所有权问题上出现争议,国际空间法学会在其官方网站上发表声明,澄清了一些法律认识。我们相信,国际空间法学会作为一个中立和独立的国际性学术组织,将对空间法的发展做出更大贡献。
记者:国际宇航大会被视为世界航天领域最大的学术交流活动,您如何看待国际空间法学会为国际宇航大会所创造的独特价值?
夜上海论坛 汤加:空间法与广大航天科技工作者的直接关联度可以说是与日俱增,我们乐见越来越多的同仁开始使用跨学科方法研究重大复杂问题。国际空间法学会的系列活动是国际宇航大会的重要组成部分,国际空间法学会每年均在国际宇航大会期间举办学术年会,我们把空间法和其他空间社会科学(如空间政策)领域分为五个专题研讨会。
夜上海论坛 1992年以来,国际空间法学会还举办一年一度的曼弗雷德·拉克斯空间法模拟法庭竞赛。模拟法庭竞赛活动不仅为国际宇航大会带来三名国际法院现任大法官,还吸引大批青年学子现场观摩,国际影响力在全球独一无二。
记者:您如何预见空间法的未来发展趋势?
夜上海论坛 汤加:我相信,20世纪六七十年代制定的外层空间法律制度将被进一步细化和补充,而且将以私法、区域协定、双边协定、国家空间立法等形式出现。随着空间活动民营化、商业化程度不断提升,我们更加需要对此类空间活动进行规制。
今后的国际空间立法可能不一定采取国际公约这种形式,因为各国似乎不太愿意为了遵守国际公约而放弃其权利。需要指出,近来出现的各类空间活动指南、最佳实践以及国家立法活动均有助于提供法律确定性。过去由于无知或偏见,法律经常被误认为会对某些活动的开展构成障碍,但实际情况恰恰相反:一个明确的、可预见的法律制度体系是空间活动获得成功的可靠保障,因为它能够为管理者、投资者和开发者提供法律的确定性。如果您事先知道规则是什么,您的投资风险便会大为减少。此外,在知识产权和责任等问题上,明确的规则只会帮助那些想要保护自己发明专利的科研人员。在一个项目启动之初(而不是结束时)就重视这些问题,能够为空间项目顺利开展提供更加坚实可靠的保障。
记者:你如何评价目前中国空间立法现状?作为世界航天大国,中国还没有制定自己的航天法,您对此有何建议?
汤加:中国虽然没有国家航天法,但已经有相当实质性的航天政策;我深信中国最终会通过航天法。或许当民营活动变得更加广泛,立法需求就会自动呈现。在空间活动由国家进行主导的条件下,立法需求可能不是很急迫,但通过立法对不同部门的职能进行规制也十分必要。此外,中国在空间活动特定领域也需要立法,如空间物体造成损害的责任承担。中国在空间应用领域目前还没有法律规制,比如卫星导航,而这些领域对于广大民众而言的确是越来越重要。综上所述,我认为中国将航天立法工作提上日程十分明智。
记者:您如何评价中国目前的空间法研究状况?对未来中国空间法的研究发展,您有何建议?
夜上海论坛 汤加:近年来,中国学者的空间法国际论文数量逐年增加,但是与中国作为航天大国的地位还不太相称。中国的许多法学院过去似乎更倾向于纯学术研究。我很高兴地获知,在过去几年中,中国空间法学会通过竞争性招标方式组织和赞助了28个空间法研究项目,促进了空间法学研究工作,活跃了学术气氛。这是中国首次出现较大规模的、有组织的空间法研究活动,有助于促进不同学科的融合。中国空间法学会源于航天科技工业部门,可以发挥其同时服务政府、工业界和学术界的桥梁作用,促进空间法教育质量的提升和空间法能力建设的实践性和市场导向性。
夜上海论坛 如果我们从世界航天大国角度审视中国,我认为,建立国家级的空间法律政策研究机构,并且拥有一批专职研究人员十分有益。国家级研究机构的建立,对于参与国际学术交流、服务中国航天事业将发挥很好的基础作用。通过有组织的形式吸引和鼓励有才华的青年学者研究空间法律政策非常重要,而建立这样一个机构将为他们提供良好的工作环境。
我们当年在荷兰莱顿大学起步,于1986年建立了国际航天航空法研究机构。这个项目可以说在世界上非常独特,现在已经得到全世界的认可,并且吸引了来自各国学者和学生的积极参与,逐步发展成为一个具有国际影响力的学术重镇。希望这个成功案例对中国决策者和同行能起到一些借鉴作用。
夜上海论坛 记者:我们了解到,国际空间法学会一直高度重视通过每年的空间法模拟法庭竞赛来教育和激励青年学生。您如何看待大赛为空间法研究创造的独特价值?
夜上海论坛 汤加:模拟法庭竞赛让全世界数百计的青年学生接触到空间法;对于他们来说这是十分宝贵的人生经历。许多辩手目前虽然已经身居高位,但仍然怀念他们的竞赛经历。参加竞赛不仅有利于青年学生学习表达和写作、展现团队精神,还可以结识来自其他国家的学生并成为终生好友。更重要的是,他们将把空间法和法律思维应用到实践当中,从而宣传推广空间法、促进航天事业发展。
中国空间法学会近几年来组织了若干届国家级空间法模拟法庭竞赛,给予中国学生以极大的帮助,竞赛成绩逐年提升。我们希望在不久的将来把亚太赛区带到中国。这对中国青年学子来说是一次很好的展示机会,将进一步提升中国学生的空间法研究应用能力及中国高校的空间法教学研究工作。
夜上海论坛 记者:中国空间法学会是国际空间法学会的主要成员之一,多年来一直与国际空间法学会保持着密切的合作关系。您如何预见这种关系的发展潜力?
汤加:今年的国际宇航大会获得巨大成功,全面加强了国际空间法学会和中国空间法学会的战略合作。我们十分珍视与中国空间法学会的伙伴关系,并且通过中国空间法学会,我们确实有机会更加了解中国航天事业和中国航天领军人物。在这里,我想表达我们对中国航天科技集团公司、中国宇航学会及中国空间法学会的衷心感谢,感谢他们在第64届国际宇航大会期间对国际空间法学会各项活动的大力支持。我们期待中国空间法学会将继续与我们开展模拟法庭竞赛、学术年会及其他领域的合作,并且希望有更多的合作项目,包括对中国未来第一部航天法的立法研究。
记者:祝贺您再次当选国际空间法学会主席,我想问一个私密的问题。一方面您多年担任国际空间法学会主席职务,并且得到了全会的尊重和认可。另一方面,您在莱顿大学教授空间法同时做了大量工作,您是如何协调这两个角色并取得平衡的?
关键词:药用植物;太空航天育种;进展
夜上海论坛 中图分类号:G633.91
夜上海论坛 航天育种又称空间诱变育种或太空育种,是指利用返回式卫星、飞船或高空气球将作物的种子、组织、器官或生命个体等材料送入太空,利用太空中的宇宙空间特殊的环境诱导植物变异,再返回地面进行选育、筛选植物优良品种的技术。航天育种开创了育种新途径,除了应用于农作物、蔬菜、园艺花卉等植物种子并取得了令人瞩目的成绩外,在林业、牧草、药用植物、水产动物等方面的研究与应用也已经启动,且前景广阔。
夜上海论坛 1太空航天育种的原理
夜上海论坛 在自然条件下,由于外界环境的变化较小和遗传结构的相对稳定性,植物本身发生自发突变的频率极低,并因植物种类和基因型的不同而存在差异。而地球外太空的大气结构、密度、压力、辐射等条件与地面存在很大的差异,这些差异都可能引起植物种子遗传信息产生变异。航天育种充分利用了这种不同于地面的空间环境,如强宇宙射线辐射、高真空、微重力、交变磁场等。上述因素共同作用于种子的核酸物质,使DNA分子的电子激活,结果造成DNA分子链的解链或突变,或者引起染色体缺失、倒位、易位、重复等畸变,从而对植物种子遗传信息产生诱变,获得在地面上难以获得的某些变异。当航天器返回地面后对变异种子进行性状筛选,最后种植推广,培育得到具有优良品质的新品种。科学实验证明,宇宙辐射和微重力是影响植物种子的生理和遗传性状的主要因素。
1.1宇宙辐射
太空中存在着各种质子、电子、离子、粒子、高空重离子等高能粒子以及x射线、?射线和其他宇宙射线,它们能穿透卫星舱体外壁,作用行器中的生物。首先射线的能量沉积在物质上,引起物质的原子和分子的激发与电离,电离过程随后形成自由基,自由基与DNA作用可以引起DNA多种类型的损伤,包括碱基变化、脱落、氢键的断裂、单双键断裂、DNA即蛋白质分子内和分子之间的交联,细胞为求得生存会出现应急效应(SOS)。同样,当生物被宇宙射线中的高能重粒子击中,引起细胞内遗传物质DNA分子的双键断裂,其中非重接性断裂所占比例很高,细胞为求得生存也会出现应急效应(SOS)。以上SOS反应中主要进行的是倾向差错的修复,此修复过程诱导产生缺乏校对功能的DNA聚合酶,它能在DNA损伤部位进行复制而避免了死亡,但带来了高的突变率。因此,细胞中发生多重染色体DNA畸变且畸变且是非特异性的。正是基于这样的原因,空间诱变育种技术可以获得地面常规方法较难得到的罕见种质材料和资源,从而选育出突破性新品种。
2太空航天育种的特点
夜上海论坛 航天育种是创造新种质资源和新品种的一种有效途径,与常规育种相比,可出现常规育种不易出现的变异,可以为遗传育种的定向选择提供丰富的资源,并可能获得地球环境下不可能产生的特殊性状。
2.1变异频率高
传统辐射诱变的有益变异频率仅为1‰-5‰,而太空辐射诱变的有益变异频率为1%-5%,最高的诱变率可超出33%以上。
2.2后代稳定快,缩短育种周期
夜上海论坛 多数太空变异性状稳定较快,有利于加快育种进程。在地球上选育一个植物新品种所需的时间,太空育种则可以将其缩短一半,可以节约许多人力物力。
2.3打破基因连锁,实现基因重组,创造多种突变体,丰富种质资源
夜上海论坛 很多突变体是自然界本来没有的新性状,因此可以极大地丰富种质资源,供植物遗传育种直接或间接利用,为育种者提供良好的选择机会。
夜上海论坛 2.4改良农作物的品质,能够提高产量
夜上海论坛 经试验选育,作物穗形大、分蘖增多,单产得到提高。航天选育的品种具有果形大而饱满、营养成分含量高、口感好、耐贮存等。种植试验表明水稻蛋白质含量可提高8.7%-12%;青椒果实大、品质优,果实中的维生素C含量提高10%-25%。
夜上海论坛 2.5航天育种选育出来的产品无基因安全性问题
夜上海论坛 航天诱变育种不是转基因育种,它没有外源基因的引入,而是利用太空的物理条件作为诱变因子,使植物产生基因突变,这种变异本质上与自然界普遍存在的自然变异没有区别,只是加速了生物界需要几十年甚至上百年的自然变异的变异过程。
夜上海论坛 3我国航天搭载药用植物的研究概况
夜上海论坛 我国空间药用植物学的研究开始于20世纪90年代,搭载过的药用植物包括梭梭和肉苁蓉种子、黄芩、桔梗、红花、藿香、甘草、洋金花等。刚开始主要是国防科工委航天医学研究所与中国医学科学院药用植物研究所受国家自然科学基金资助做了一些工作,他们把种子放入自行研制出的小型生物舱内进行空间飞行,从而进行研究。至此之后,我国发射了多颗宇宙飞船与卫星,搭载各种种质材料进入太空,其中包括多种药用植物。
夜上海论坛 4太空环境对药用植物的影响
4.1生物学性状变异
个体水平的植物空间诱变效应主要表现在对SP1代植株的形态学改变、不育性及致死效应等方面。经过太空环境处理的药用植物种子性状表现因品种而异,发现航天搭载可提高种子的出苗率,促进了幼苗的生长发育,植株的开花期提前1周左右。降低了植株的单株结实率,增加了单株籽粒重,显著增加了地上的分支数和主果穗长度,提高了根鲜重。
夜上海论坛 4.2细胞结构和染色体的变异
许多研究表明,植物种子进行空间飞行后,太空环境或卫星发射过程中的强烈冲击,会使植物细胞壁产生破损,造成种子吸水能力提高、导电性增强。如红豆草经过空间诱导后,其叶片细胞壁不规则增厚,液泡变大,叶绿体变小,基粒片层数量明显增多。在染色体方面,经过空间诱导的植物,分裂过程中的G1期延长,有丝分裂指数减少,有丝分裂的不同阶段会出现细胞歧化和反常的分裂数,以及染色体在分裂中期不沿赤道板排列等现象。经过卫星搭载后,苜蓿细胞的有丝分裂被促进或抑制,其种子根尖细胞染色体则出现了微核、染色体桥、断片、落后等畸变类型。
4.3生理生化的变化
夜上海论坛 植物经过辐射后,其光合色素量、酶蛋白活性的检测和酯酶同工酶谱等生理生化指标都会发生一定变化。多数植物的酶活性升高,表现出一定的抗性特征,其SP1代幼苗的酯酶和过氧化物同工酶酶谱会有新酶带生成或酶带活性增强。
4.4化学成分差异
夜上海论坛 太空环境对药用植物的化学成分也会有一定的影响,如经过航天搭载后的甘草种子发育成熟的根,它的甘草酸和甘草苷的含量分别比对照组高2.19和1.18倍。
4.5基因组变化
空间环境下,植物细胞受微重力、空间辐射、亚磁场等各种因素的影响,染色体容易发生变异。
参考文献:
夜上海论坛 [1]李桂花,张衍荣,曹健.农业空间诱变育种研究进展[J].长江蔬菜,2003(12):33-36.
空间站的航天员和地面控制人员分别调用手持摄像机和空间站外置摄像头来获取更清晰的画面。10日,地面控制中心调用了空间站机械臂,试图对泄漏点进行定位,但未能成功。当日晚,美航宇局作出决定,于11日派两名空间站航天员进行舱外行走,以确定泄漏点的位置并试图维修。
“突然忙碌起来了!”航天员汤姆·马什本在他的推特上写道。他和另一名航天员克里斯’卡西迪一起被安排进行这次紧急舱外行走。“空间站外的液氨泄漏迫使我和卡西迪在明天进行舱外行走,我们将试图修复它。”
任务控制小组忙活了一整晚来寻找问题的解决方案,以及针对电力系统目前状况的应急措施。任务管理小组在次日早晨开会,明确本次太空行走可能存在的问题和潜在风险,并向国际合作者们征求建议。
“整个空间站乘组都在为出舱做准备,大伙像是运行在钟点上。我为自己能成为组长而感到骄傲。一群多么杰出能干又好玩的人啊。”本次空间站指令长,克里斯·哈德菲尔德在推特上说。
夜上海论坛 美航宇局宣称,虽然冷却剂泄漏对空间站电力系统影响严重,但对航天员并无任何危险。空间站的每片大型太阳翼都有独立的冷却回路,经确认,受到影响的是编号为2B的太阳翼。为确保空间站的正常运转,所有依靠2B线路供电的仪器设备都已切换至其他供电线路,同时其它线路进行分流以保证所有设备和系统能继续全功率运行。
夜上海论坛 执行本次太空行走任务的两位航天员克里斯·卡西迪和汤姆·马什本部是经验丰富的老手,他们都进行过三次太空行走,其中一次是在2009年乘坐“奋进”号航天飞机并在如今发生泄漏的同一位置——P6桁架上更换即将老化的蓄电池。他们也进行过针对“12种重大情况”的舱外行走训练,这是每个航天员都必须经历的训练。
夜上海论坛 与此同时,美航宇局约翰逊航天中心使用名为“中性浮力实验室”——一个12米深,内部装有空间站模型的巨大训练水池来模拟卡西迪和马什本将要在太空进行的任务。欧空局航天员萨曼莎·克里斯托法瑞迪和美航宇局航天员特里·维蒂在水池中演练了本次任务,为的是确保太空人能在适当时间内完成任务,并预先找出潜藏的危险,随后把取得的经验分享给太空中的同事们。
夜上海论坛 美航宇局并不明确泄漏发生的确切位置。他们将注意力集中到冷却泵和流量计上。这个位置在2007年就发生过液氨泄漏,可能是微陨石撞击造成的。2012年,两名航天员出舱重新布设了冷却管线并安装了一个额外的散热片,这一问题似乎得到解决。那次发生的泄漏在舱外维修时都几乎看不出来,但此次的泄漏从舱内就可以轻易看到。
促使这次太空行走尽快进行的原因之一是目前尚不确定泄漏点的具置。如果舱外活动时泄漏仍在发生,航天员用目视就可以轻易确定泄漏位置,但如果液氨已经漏光,定位就变得困难许多。出舱后的第一个任务是锁定泄漏点,随后更换备用的冷却泵和流量计,看看问题是否解决。如果无效,他们将搜索整个区域来寻找泄漏点。美航宇局认为泄漏还可能发生在系统内部的冷却泵上。果真这样,那就不可能快速找到泄漏点了,幸好情况并非如此。