GB/T 30114.5-2014 空间科学及其应用术语 第5部分：空间生命科学和生物技术

　　ICS 01. 040.49 V 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 30114.5—2014

　　空间科学及其应用术语

　　第 5 部分 : 空间生命科学和生物技术

　　Terminologyforspacescienceand application—

　　Part5: Spacelifescienceandbiotechnology

　　2014-12-05发布 2015-04-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 30114.5—2014

　　前 言

　　GB/T 30114《空间科学及其应用术语》分为 8个部分 :

　　— 第 1部分 :基础通用 ;

　　— 第 2部分 :空间物理 ;

　　— 第 3部分 :空间天文 ;

　　— 第 4部分 :月球与行星科学 ;

　　— 第 5部分 :空间生命科学和生物技术 ;

　　— 第 6部分 :航天医学 ;

　　— 第 7部分 :微重力科学 ;

　　— 第 8部分 :空间地球科学 。

　　本部分为 GB/T 30114的第 5部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分由全国空间科学及其应用标准化技术委员会(SAC/TC312)归 口 。

　　本部分起草单位 :北京航空航天大学 、中国科学院生物物理研究所 、中国科学院动物研究所 、中国科学院微生物研究所 、首都师范大学 、西北工业大学 。

　　本部分主要起草人 :庄逢源 、江丕栋 、丰美福 、刘志恒 、赵琦 、商澎 。

　　空间科学及其应用术语

　　第 5 部分 : 空间生命科学和生物技术

　　1 范围

　　GB/T 30114的本部分界定了空间生命科学和生物技术领域需要统一的常用术语及其定义 。

　　本部分适用于空间生命科学和生物技术领域相关标准的制定 ,技术文件的编制 , 以及有关的科技交流和工程应用 。

　　2 空间生命科学和生物技术通用术语

　　2. 1

　　整合试验 integrated test

　　在有多个实验对象的集成性科学实验系统中 ,一次空间实验进行多项彼此相对独立的科学研究 , 以检验多个实验的相互协调性 、适应性的地面验证性研究活动 。

　　示例 1: 一套空间生物培养箱 ,有多个独立培养单元 ,实验对象有植物 、动物 、微生物 、水生生物 、细胞 、组织等多类型生命活体 ,利用整套实验系统进行整合试验 ,检验实验对象的生物活性 、时效性 , 以及实验单元组合可能带来的复杂生物环境的交叉影响 。

　　示例 2: 一套空间材料科学实验装置中 ,可以进行金属合金 、半导体 、非金属陶瓷等多类材料的熔融结晶实验 ,进行整合试验 ,检验其对每项实验进行干预 、控制 、操作等功能的协调性 , 以及相互交叉影响 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 4. 21] 2.2

　　匹配性试验 matchingtest

　　为了检验空间实验手段和实验对象按照设计实验进程协调工作的能力 ,验证工程和科学设计的实验指标 ,进行的定性或定量测量和分析工作 。

　　示例 1: 空间生命科学实验准备过程中 ,研究装置技术条件与研究对象生物样品的加载量 、接种密度 , 以及气 、液 、光照等环境控制参数的最佳协调性 ,干预 、控制能力等所开展的实验室试验 、中间试验 。

　　示例 2: 空间材料科学实验准备过程中 ,研究温度梯度 、进样速度等实验条件和研究对象的成分 、位置等的协调性 ,以及干预和控制能力等所开展的实验室试验 、中间试验 。

　　示例 3: 微重力流体物理学实验准备过程中 ,研究实验条件设置 、干预和控制能力 , 以及观察和检测的诊断能力 , 以求得实验系统的最佳协调性而开展的实验室试验 、中间试验 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 4. 20] 2.3

　　超重 super-gravity

　　物体处于强引力场中或物体做过载加速运动时 ,表现出重量高于地面常重力作用时的状态 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 20] 2.4

　　微重力环境 microgravity environment

　　微重力条件 microgravity condition

　　微重力 microgravity

　　引力加速度为 μg量级的弱引力场环境或残余加速度为 μg量级的环境条件 。

　　GB/T 30114.5—2014

　　注 : 在空间实验中也泛指残余加速度小于 10- 2g 的环境条件 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 21] 2.5

　　模拟微重力 simulated microgravity

　　在地面所创造的一种力学环境 ,它能使观察对象呈现类似于在空间微重力条件下所表现的效应 。

　　3 空间生物学术语

　　3. 1

　　空间生物学 spacebiology

　　在空间和地面模拟空间环境中研究地球生物对空间环境响应的生物学问题的学科 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 2. 44] 3. 1. 1

　　微重力生物学效应 microgravitybioeffect

　　研究空间微重力或低重力条件下 , 以及 “模拟微重力条件 ”对生物体所产生的影响 。

　　3. 1.2

　　微重力直接效应 directeffectsofmicrogravity

　　微重力环境直接影响生物机体内感受重力作用的关键生物大分子 、细胞器 、细胞 ,继之传导信号到响应器官而产生较大范围的生物学变化 。

　　3. 1.3

　　微重力间接效应 indirecteffectsofmicrogravity

　　微重力环境引起生物机体的生物大分子 、细胞器 、细胞周围微环境的变化 ,从而产生的生物学变化 。 3.2

　　空间发育生物学 spacedevelopmentalbiology

　　研究分析空间环境中的生物体从生殖细胞发生 、受精 、胚胎形成 、生长 、发育直至衰老死亡的过程及其机理的学科 。

　　3.3

　　空间生物钟学 spacechronobiology

　　研究生命系统周期性现象与空间 自然环境节律关系的学科 。

　　示例 : 太阳 、地球等周期性运动对生命节律的影响 。

　　3.4

　　空间磁生物学 spacemagnetobiology

　　研究空间磁场(主要是亚磁场和低频磁场)生物学效应及其机制 , 以及防护/应用措施的学科 。 3.4. 1

　　磁屏蔽系统 magneticshieldingsystem

　　利用高导磁率的金属屏蔽把磁力线引导到金属的内部和表面 , 降低腔体内部的剩余磁场 ,而使局部区域形成亚磁场或极弱磁场的系统 。

　　注 1: 坡莫合金是最常用的磁屏蔽金属 。

　　注 2: 放入局部环境(如光照 、温度 、湿度 、气体浓度等)控制设备 ,可进行模拟空间亚磁场的生物学效应研究 。 3.4.2

　　三轴亥姆霍兹线圈系统 threeaxisHelmholtz coilssystem

　　亥姆霍兹线圈是一对半径和匝数相等且间距等于半径的平行共轴线圈 , 给两个线圈通以同方向电流时 ,能够在线圈轴的中点附近小范围区域形成均匀磁场 。调节通过三对其轴相互正交的亥姆霍兹线

　　圈的电流 ,可以在线圈中心反向补偿地磁场的三周分量和环境的电磁场 。用于模拟空间亚磁环境和亚磁场生物效应研究 。

　　3.5

　　空间细胞生物学 spacecellbiology

　　研究空间环境下细胞结构 、功能的变化及其规律的学科 。

　　3.6

　　细胞力学信号转导 cellularmechanotransduction

　　细胞感受胞内外力学作用并转化为胞内信号 ,导致细胞形态功能变化的过程 。

　　3.7

　　分叉理论 bifurcation theory

　　当远离平衡态动力学系统因参数值的微小变化或弱场作用 , 引起系统产生性质上或拓扑结构的突然变化的动力学理论 。

　　示例 : Mesland(1992)基于分叉理论 提 出 重 力 整 体 作 用 概 念 ,认 为 细 胞 通 过 直 接 与 间 接 途 径 来 感 受 重 力 作 用 。其中 ,细胞核与细胞骨架在重力感受中起重要作用 。

　　4 重力生物学术语

　　4. 1

　　重力生物学 gravitationalbiology

　　研究在不同重力环境下对生物影响规律的学科 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 2. 46] 4.2

　　向地性 geotropism

　　植物根朝向地心(正)和茎背向地心(负)方向生长的特性 。

　　4.3

　　向重性 gravitropism

　　向重力性

　　植物或真菌的根 、芽和茎朝向和背向重力方向生长的特性 。

　　4.4

　　趋重力性 gravitaxis

　　动物沿或逆重力方向运动的倾向 。

　　示例 : 具有趋重力性的动物 ,如水母 、鞭毛虫 、草履虫等 。

　　4.5

　　重力形态发生 gravimorphogenesis;gravimophism

　　重力对于植物种子萌发 、生长发育以及开花结实过程中植株形态的调控 。

　　4.6

　　重力刺激 gravistimulation

　　重力对于客体(实验对象)的作用 。

　　4.7

　　重力感受性 gravity susception

　　重力易感性

　　生物体对重力作用发生生理响应的现象 。

　　注 : 植物中是指重力引起平衡石运动(沉降)的过程 ,是重力感受(gravisensing)的第一步 。

　　4. 8

　　重力感受 gravisensing

　　生物机体由感受重力刺激起始 ,经过物理信号到生物化学的信号转导 、传输 , 到表现出改变生长或运动方向的生理学全过程 。

　　4.9

　　重力敏感性 gravisensitivity

　　重力敏感度

　　对重力刺激响应的能力 。

　　注 : 对于植物来说重力敏感性可以用重力刺激的不同阈值来衡量 :

　　a) 诱导偏离重力方向的植物器官重新定向所需要的最小偏离角度 。如拟南芥的根重新定向所需最小和重力方向的夹角为 15°;

　　b) 1 g重力刺激引起显著的向重力性效应的最小刺激时间 ;

　　c) 植物器官产生向重力性在重力方向所需力的阈值 。

　　4. 10

　　向重力性定点角 gravitropicset-pointangle;GSA

　　植物器官生长方向与重力方向形成的角度 。

　　注 : 描述植物向重力性的参数 。一般为 0°~ 180°。典 型 的 如 植 物 幼 苗 的 根 GSA= 0°,其 幼 苗 的 茎 GSA= 180°。侧

　　根 、侧枝的 GSA则往往大于 0°、小于 180°。植物某个器 官 的 GSA并 非 一 成 不 变 , 而 是 随 着 其 本 身 不 断 发 育 而

　　变化着的 。

　　4. 11

　　重力传感器 biologicalgravisensor

　　重力感受器

　　重力敏感器

　　生物机体中(如器官 、组织 、细胞 、细胞器和受体等)能感受并传递重力作用信号的部位或组分 。

　　4. 12

　　重力响应 graviresponse

　　生物机体接受重力刺激后产生的生物学效应 。

　　注 : 如植物的向重性生长 ,动物的趋重性运动等 。

　　4. 13

　　重力响应阈时 graviresponse threshold time; gravisensitive presentation time; gravisensitive threshold time

　　重力引起生物机体在一定结构水平上产生反应 ,所需要的最短作用时间 。

　　注 1: 一定结构水平是指生物大分子 、亚细胞 、细胞 、整体 ,不同的水平所需要的时间不同 。

　　注 2:重力的生物效应要有一定的作用量级和作用时间的阈值 。

　　4. 14

　　重力感受阈值 graviresponse threshold

　　重力响应阈值 G-threshold

　　能引起生物机体一定层次上发生反应的最小重力量级 。

　　注 : 重力的任何一种生物效应 , 除了要有一定的作用时间以外 ,还有个力的阈值 。就是说 ,效应的产生不一定要1g。

　　例如 ,某些植物只要 10- 3g 就可以表现出向地性 。

　　4. 15

　　重力受体 gravireceptor

　　生物机体中检测到环境重力刺激并且启动信号转导过程的亚细胞组分或生物大分子 。

　　4. 16

　　平衡石 statolith

　　在植物的平衡细胞内和无脊椎动物的平衡囊内 ,具有感受并传递重力信息功能的组分 。

　　示例 : 如高等植物平衡细胞内的造粉体 、轮藻中含硫酸钡(BaSO4 )的液泡 、无脊椎动物的平衡囊内的碳酸钙颗粒等 。

　　4. 17

　　平衡细胞 statocyte

　　含有平衡石 ,并能够特异性感受重力作用的植物细胞 。

　　4. 18

　　平衡囊 statocyst

　　水生无脊椎动物的重力和平衡感受器 ,具有囊状结构 ,囊内含有称为平衡石的矿化颗粒 ,囊内壁含有很多具有神经传导功能的纤毛 ,接受平衡石运动信息 ,感受重力和生物体本身的运动状态的组织 。

　　5 空间辐射生物学术语

　　5. 1

　　空间辐射生物学 spaceradiation biology

　　研究空间辐射对生命物质和生命现象的影响 ,及其损伤机理和修复方法的学科 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 2. 47] 5.2

　　辐射损伤直接效应 directinjury effectsofradiation

　　生物体受到辐射照射直接引起关键生物大分子变化所导致的损伤 。

　　注 : 关键生物大分子变化如 DNA单链 、双链断裂 ;单 、双链的交联 ;或者 DNA和蛋白质的交联 。

　　5.3

　　辐射损伤间接效应 indirectinjury effectsofradiation

　　辐射通过使生物机体内水分子的激发和电离所产生的离子 、电子和 自 由基与细胞中的关键分子相互作用而导致的损伤 。

　　5.4

　　耐辐射的适应性效应 radiation resistanceresponse

　　生物体经受辐照后提高对辐射耐受性的一种防御机制 。

　　5.5

　　相对生物学效应 relativebiologicaleffect(RBE)

　　产生同样程度的某一特定的生物学效应所需的 X射线或 γ射线吸收剂量 ,与所考虑的某种电离辐射的吸收剂量之比值 。

　　5.6

　　空间辐射旁效应 radiation-induced bystandereffect

　　没有直接受到辐照的细胞接受直接受照射细胞传来的信号后 ,表现出的凋亡 、染色体不稳定等的生物学效应 。

　　5.7

　　航天诱变育种 spacemutagenicbreeding

　　航天育种

　　利用空间环境因素使生物材料的遗传性状产生变异 , 经返地后的选育筛选 、培育新品系或新品种的技术 。

　　5. 8

　　变异发生 mutagenesis

　　生物体子代与亲代之间在形态 、生理特征和遗传性状等方面产生的差异 。

　　5.9

　　空间辐射剂量人躯干模型 phantom torso forspaceradiation dosimetry

　　空间辐射人体模型 human phantom Matroshka

　　测量空间条件下辐射在人体各处的剂量分布的人体躯干解剖拟人装置 。

　　示例 : 国际空间站的空间辐射剂量人躯干模型命名为套娃 。

　　6 宇宙生物学术语

　　6. 1

　　宇宙生物学 astrobiology;cosmobiology

　　天体生物学

　　太空生物学

　　研究宇宙中生命起源 、进化和分布的学科 。

　　注 1: 是涉及天文学 、空间物理学 、空间化学和行星学 、生命科学和古生物学的一门新兴交叉学科 。

　　注 2: 主要研究内容包括 :

　　a) 生物生成元素的宇宙化学 ;

　　b) 其他天体上潜在的生命有机分子化学进化情况 ;

　　c) 地球生命的历史根源 ;

　　d) 生命早期的形成和进化 ;

　　e) 高等生物进化 ;

　　f) 生命在地球之外宇宙中的分布 ,空间生命探索(低等生命 、智慧生命等) ;

　　g) 宇宙环境对生物或生命生存的影响(如微重力 、宇宙射线等) ;

　　h) 太阳系行星及其卫星环境的可居住性等 。

　　6.2

　　地外生物学 exobiology

　　研究地球以外空间中生命的起源 、进化 、分布及其特征的学科 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 2. 52] 6.3

　　非生原说 abiogenesis

　　认为生命起源于无生命有机物的学术观点 。

　　6.4

　　生原说 biogenesis

　　关于生物机体仅能从其他生物机体而非从无生命物质发展而来的学术观点 。

　　6.5

　　有生原假说 panspermia

　　辐射有生原说 radiopanspermia

　　细菌的孢子可以借太阳风在太阳系内传输 ,并在另外的行星上播撒生命的推断性学术理论 。

　　注 : 这一学说最早由诺贝尔奖获得者 Svante Arrhenius在 1903年提出 。假说提出者基于星际空间充满众多尘埃颗粒 , 以及太阳风可以驱动直径为 1 μm~ 1. 5 μm 的微小颗粒进入星际空间甚至 于 可 以 越 出 太 阳 系 这 一 理 论 ,考虑到细菌孢子的直径和那些微小颗粒相当 ,提出细菌 的 孢 子 可 以 借 太 阳 风 在 太 阳 系 内 的 空 间 甚 至 于 在 太 阳 系外传输 , 因此最早的有生原说假说最近被重 新 命 名 为 “辐 射 有 生 原 说 ”( “radiopanspermia”) 。 目 前 实 验 已 清 楚

　　地表明单纯的孢子不能在外太空长期存活 ,辐射有生原说的假说是不成立的 。

　　6.6

　　陨石有生原说 lithopanspermia

　　岩石帮助的有生原说

　　认为生命可以借助于包埋在陨石中的微生物在太阳系内传输的学术观点 。

　　6.7

　　返回污染预防 backward contamination prevention

　　避免地球及其生物圈因航天器带回地外物质和可能存在的地外生命体而造成污染的防护措施 。 6. 8

　　去向污染预防 forward contamination prevention

　　在航天活动中 ,避免因地球生命和其他有机物质引入其他行星而造成污染的保护措施 。 6.9

　　生物屏障 bioshield;biobarrier

　　在地外生命探索设备中 , 阻挡微生物出入的隔离装置 。

　　示例 : 美国航空航天局发射的凤凰号火星探测器机械臂装置使用了生物屏障来保证其不受污染着陆于火星 。

　　6. 10

　　生物污染物减量 bioburden reduction

　　控制及减少航天器上的细菌孢子数量 。

　　注 : 防止在空间探索过程中由航天器造成的对于探索目标天体的污染 。

　　6. 11

　　生物征迹 biomarker;biosignature

　　证明有现存的生命存在或已灭绝或死亡的生命曾经存在的物质 。

　　注 : 任何由近代生物或由古代生物(包括现在已灭绝的 生 物) 产 生 的 任 何 独 特 的 现 象 , 可 以 从 特 别 的 生 物 生 成 特 点来确认生命的存在 ,或曾经存在过的证明 ,在宇宙生物学中特指地外生命存在的标记 。

　　6. 12

　　黑烟囱 black smokers

　　深海热液喷发 口 hydrothermalvent

　　大洋海底富含氢 、碳化氢 、一氧化碳 、二氧化碳和甲烷等还原性气体 、各种离子和矿物质的热喷泉 。注 : 在海底黑烟囱附近发现了非常活跃的生态系统 ,成为前生物化学进化和生命起源的重要研究对象 。

　　6. 13

　　趋同进化 convergentevolution

　　无亲缘关系的生物体 ,长期生活在相同或相似的生态环境中 ,发生类似的外观 、行为和器官结构的现象 。

　　注 : 趋同进化表明 ,在相同或相似的生态环境中 ,不同生 物 个 体 的 变 异 选 择 了 相 似 的 适 应 性 变 化 ,如 鸟 和 昆 虫 的 翅膀 。趋同进化是在宇宙中其他行星上可能存在智能生命的重要理论基础 。

　　6. 14

　　趋异进化 divergentevolution

　　一个物种为适应不同环境在进化过程中逐渐产生的分化现象 。

　　注 : 特别当物种迁移到不同的新环境时分别产生的适应变化 。

　　6. 15

　　德雷克方程 Drakeequation

　　估算银河系中可能存在地外文明的行星数目的方程 ,见式(1) :

　　N = NHPflifefcivfnow …………………………( 1 )

　　式中 :

　　N — 银河系中具有电波通讯能力的近代文明的行星数目 ;

　　NHP — 银河系中可居住的行星数目 ;

　　flife — 可居住的行星上确实存在的生命的比例 ;

　　fciv — 有生命的行星上有近代通讯能力的比例 ;

　　fnow — 目前具有近代星际通讯能力的比例 。

　　6. 16

　　内生孢子 endospore

　　芽孢

　　逆境条件下 ,某些细菌在细胞内形成的一种圆形或椭圆形 、含水量低 、抗逆性强的休眠体 。

　　注 : 内生孢子并非繁殖体 ,若环境适宜 ,可发芽成正常营养细胞 。

　　6. 17

　　地外生命 extraterrestriallife

　　地球以外曾经存在和现存的生命体 。

　　6. 18

　　极端环境 extremeenvironment

　　对一般生物生存是极端或致死的环境 。

　　注 1: 在地球上极端环境通常包括 :高温环境 ,如陆地热泉 、浅海底热泉 、深海火山 口 ;低温环境 ,如极地 、冰川以及常年积雪的雪山 、冻土带 ;高盐环境 ,如盐湖 、盐碱湖 、晒盐场以及含盐浓度高的土壤 、岩盐矿 ; 酸 性 环 境 ,如 碳 酸泉 、硫磺热泉和含黄铁矿的地域 ;碱性环境 ,碱性热泉和碱性土壤 ;深海水域 。

　　注 2: 空间环境是极端环境的一种 。

　　6. 19

　　嗜极菌 extremophiles

　　极端微生物

　　适合生活在极端环境中的一类微生物的总称 。

　　6.20

　　生命的共同祖先 lastuniversalcommon ancestor;LUCA

　　所有现存生物均由其进化而来的同一生命体 。

　　注 : 利用关于分子演化的最新数学模型 ,对来自数百种现代物种的 rRNA及蛋白序列所做分析所得结果表明 ,支持生命的共同祖先是化学自养性和极端嗜热性的微生物 。

　　6.21

　　海冰反应器 sea icereactor

　　在北冰洋中包括含有含盐较少的冰晶体 、盐水通道 、气泡等三相的一个动力学体系 。它可能提供早期地球上有机分子内源性的来源 。

　　注 : 这个三相动力学体系提供了温度在空间 时 间 上 的 变 化(10 ℃/h; 10 ℃/m) 、pH 梯 度 、电 势 梯 度 和 所 需 要 的 能量 。 因此它包含了一个随机涨落的冻结和融化 ,结晶和溶解的动力学过程 。在模拟的海冰反应器中 ,模板存在时发现了寡核苷酸的形成 。

　　6.22

　　地外有机分子 exogenoussourcesoforganicmolecules

　　从星际物质和陨石中发现氨基酸 、碳氢化合物 、脂肪族 、芳香族 、嘌呤 、嘧啶等在内的有机化合物 。

　　注 : 发现地外星际有机分子是探索地外生命的重大课题 。截至 21世纪初 ,科学家们已经找到了上百种星际有机分

　　子和陨石中的有机分子 。

　　6.23

　　地外智能生命 extraterrestrialintelligence

　　地球以外可能存在的智能生物物种 。

　　6.24

　　古菌 archaea

　　一类栖息于生境类似于早期(原古)地球环境(如热 ﹑酸 ﹑盐等)的原核生物 。

　　注 1: 根据 16S rRNA序列进化树分析 ,这类微生物是既区别真细菌又不同于真核生物的古菌域进化分枝 。原称古细菌 Archaebacteria。

　　注 2: 目前包括 广 域 菌 界(Kingdom Euryarchaeota) 、嗜 泉 古 菌 界(Kingdom Crenarchaeota) 、初 生 古 菌 界(Kingdom Korarchaeota) 。

　　7 空间生物技术术语

　　7. 1

　　空间生物技术 spacebiotechnology

　　利用空间条件 ,应用生命科学研究成果 ,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术 。

　　注 : 空间生物技术综合分子生物学 、生物化学 、遗传 学 、细 胞 生 物 学 、胚 胎 学 、免 疫 学 、化 学 、物 理 学 、信 息 学 、计 算 机等多学科技术和利用空间条件研究生命活动的规律和提供产品为社会服务 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 2. 48] 7.2

　　空间生物加工 spacebioprocessing

　　在空间条件下 ,对生物材料及相关的非生物材料进行制备 、处理和利用的过程 。

　　注 : 空间生物加工包括生物大分子晶体生长 、生物分离 、空间细胞培养 、空间细胞电融合技术 、生物腐蚀等 。 7.3

　　空间生物分离 spacebioisolation

　　在空间条件下进行生物活性分子 、细胞等的分离与提纯 。

　　注 : 利用空间特有的微重力环境 ,发挥其几乎无沉降 、无对流 、不同密度或质量的物体可以均匀悬浮等优越性 , 以最终提高或达到最佳分离效果 ,并使地面难以区分的物质得到分离 。

　　7.4

　　空间细胞生物技术 spacecellbiotechnology

　　在空间环境下 , 研究 、开发具有特定遗传性状和功能的细胞系 , 以及细胞代谢产物的技术 。

　　注 : 利用空间微重力环境 , 以细胞及其代谢物为对象 , 研究 、开发产品,包括空间细胞/组织工程 、再生医学 、生 物 制药等方面的技术 。

　　7.5

　　空间细胞工程 spacecellengineering

　　在空间环境下 ,遵循细胞的遗传和生理活动规律 ,制造细胞及其产品的生物工程学科之一 。 7.6

　　空间制药 spacepharmaceuticalproduction

　　利用空间生物技术研制开发应用于诊断 、预防 、治疗人体疾病的试剂和药品 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 2. 49] 7.7

　　微重力组织工程 microgravitytissueengineering

　　在微重力环境下 ,研究开发用于修复或改善人体病损组织或器官的结构 、功能的生物活性替代物的一门工程科学 。

　　7. 8

　　空间连续自由流电泳 spacecontinuousfree-flow electrophoresis;CFFE

　　利用空间无沉降无对流等特点 , 使混悬于溶液中的生物样品连续进入和经过外加直流电场 , 由于溶液中的生物样品颗粒所带电荷极性与数量不同所致迁移方向和速度不同 , 进而达到高效 、快速 、高通

　　量分离纯化的电泳技术 。

　　注 1: 此技术涉及的介质及样品是全液相 ,无有形介质支撑 。是用于纯化生物样品的制备型电泳技术 。分离对象的

　　范围广(如蛋白质分子和活细胞) ,对分离产物机械损伤小 。可连续大批量进样 、分离及收集产物 。

　　注 2: 在地球重力场中 , 由于物质的沉降与对流不可消除 ,影响了产物的分离效率和制备量 。此技术主要是基于物质的物理 、化学性质不同而不是基于密度差异来进行分离 , 因此在空间使用可以减弱因地球重力场而致物 质的沉降与对流的影响 。

　　8 生态生命保障技术术语

　　8. 1

　　生物圈 biosphere

　　地球上由动物 、植物和微生物等一切生物有机体组成的系统 。

　　8.2

　　环境控制与生命保障系统 environmentalcontroland lifesupportsystem

　　将载人航天器密封舱内的大气环境控制在人体生理要求范围之内 ,并提供维持人员正常生活所需条件以及应急状态下人员生命安全保障的设备 、设施 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 10] 8.3

　　非再生式生命保障技术 non-regenerativelifesupporttechnology

　　维持人员生命所必需的氧气 、食物和水全部由地面带到空间 , 而人员代谢和生活废物全部抛弃 ,污染物吸收剂一次性使用的技术 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 11] 8.4

　　物理化学再生式生命保障技术 physicaland chemicalregenerativelifesupporttechnology

　　以物理和化学原理为基础 ,把人员产生的二氧化碳 、水汽 、排泄物和生活废水等大部分废弃物转变为氧气 、纯净水 ,大部分的污染物吸收剂再生循环使用的技术 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 12] 8.5

　　受控生态生命保障系统 ControlledEcosystem LifeSupportSystem;CELSS

　　应用生态学基本原理 ,建立的生态平衡体系 ,并通过生物学技术 ,将体系中产生的代谢物 、废弃物和植物的不可食部分 ,转化为人员生存所需的物质和植物的营养物质的技术系统 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 13] 8.6

　　整合式再生生保系统 integrated regenerativelifesupportingsystem

　　采用生物生态链实现水 、氧气 、食物再生产利用和采用化学 、物理再生产水和氧气的两种方法相结合的技术支持系统 。

　　注 : 是新的研究方向 ,也是未来建立月球 基 地 、火 星 基 地 生 保 系 统 的 可 行 方 案 。 目 前 最 先 进 的 研 究 成 果 已 经 实 现

　　2~ 3人 、4~ 6个月的密闭实验研究 ,氧气和水达到 100%的再生 ,食物能够达到 80%再生闭合程度 。

　　[GB/T 30114. 1—2013,定义 3. 14]

　　9 空间生命科学与生物技术实验条件和设备术语

　　9. 1

　　生物盘 biopan

　　在空间进行生物学实验用的 ,暴露在飞行器舱外的多用户设备 。

　　注 : 可以在发射和再入大气过程中密封 ,并加以保护 ,入轨后可以打开将样品暴露于严酷的太空环境 。该装置装有温度 、压力 、辐射测量设备 。分别在 1994年光子号 9,1997年光子号 11,1999年光子号 12上成功地完成了微生物学试验 。

　　9.2

　　生物叠 biostack

　　由夹层的辐射粒子径迹探测器和生物样品相互叠合而成 ,在飞行器上研究高能重离子辐射对生物样品作用的设备 。

　　注 : 欧空局制作的生物叠装 有 200层 的 径 迹 探 测 器 , 每 层 之 间 插 有 生 物 样 本 层 , 整 个 装 置 高 约 10 cm , 直 径 约 为10 cm。可以确定相对于 生 物 样 本 的 每 一 个 HZE 粒 子 的 轨 迹 , 分 别 研 究 每 一 个 生 物 体 单 次 辐 射 的 响 应 , 在0. 2 μm精度上 ,确认粒子径迹和敏感靶位之间的距离 。

　　9.3

　　生物箱 biobox

　　用于空间生物实验的程序化运行的培养箱 。

　　9.4

　　生物柜 biorack

　　在微重力条件下进行生物学研究的多用户共同使用的设备架(柜) 。

　　示例 1:各用户的实验设备需放在容积为 65mL或 345mL 的两种长方体形的标准密封容器内进入生物柜 。标准容器分别有 2、4个数据通道 ,并可由柜获得直流电源供给 。插入的设备需符合其规定的机械接口(尺寸 、固定方式) 及电气接口(电源 、电信号) 。柜还有 22 ℃和 27 ℃的保温器和手套箱 、有源冷却设备及实验容器的存放区域 。

　　示例 2:在航天飞机上多次使用 ,最初是在 D-1、IML-1(1992)和 IML-2(1994)上使用 ,实验对象有细菌 、酵母 、培养细胞 、蛙及海胆胚胎/果蝇 、蠕虫及植物幼苗等 。后来在航天飞机—和平号空间站联合任务中多次使用 。 1997年最后一次飞行 。

　　9.5

　　1 g离心机 1 g centrifuge

　　在航天器上使样品受到等效于地球引力(9. 8 m/s2 ) 的离心力作用的实验设备 。

　　9.6

　　回转器 clinostat

　　使受试验的生物样品围绕一个轴进行缓慢旋转的设备 。

　　注 1: 为了可以使样品在与旋转轴相垂直的所有方向在不同时间接受相等的外部刺激 。

　　注 2: 是一种在地面获得微重力条件下的生物学效应的简便模拟方法 ,通常旋转轴是水平的 。

　　注 3: 始用于植物样品,靠它可以调节或消除外部条件如光和重力对于成长的植物的作用效果 。茎和根将水平生长而不表现出典型的向地性 (重力导向的)响应 。

　　注 4: 用于生长植物秧苗的回转器一般 转 速 为 2 r/min~ 5 r/min, 而 用 于 对 于 细 胞 和 其 他 微 生 物 模 拟 微 重 力 的 实验 ,转速选为 10 r/min~ 15 r/min。

　　9.7

　　2D 回转器 2D clinostat

　　2π回转器 2πclinostat

　　可以使受试验的生物样品同时绕水平和铅垂轴旋转 ,其中垂直轴固定的设备 。

　　注 : 绕水平轴旋转可以使得生物样品在与旋转轴相垂直 的 各 个 方 向 在 不 同 时 间 所 受 到 重 力 的 作 用 相 同 ; 可 以 定 性地模拟微重力条件下的生物效应 。绕铅垂轴旋转 , 可 使 生 物 样 品 上 所 受 的 离 心 力 从 零 开 始 , 到 很 大 的 值 , 用 以研究离心力的生物效应 。

　　9. 8

　　随机定位机 random positioning machine

　　3 维回转器 three-dimensional clinostat

　　4π 回转器 4π clinostat

　　可以使受试验的生物样品同时绕水平和铅垂轴旋转 ,其中水平轴固定的设备 。使实验样品所经受的重力相对于样品的方向可以在三维空间内任意 、随机 、连续改变 。

　　注 : 在地面获得微重力条件下的生物学效应的模拟方法 。

　　9.9

　　试管回转器 cuvetteclinostat

　　使水平放置的试管围绕试管中心的水平轴旋转的设备 。

　　9. 10

　　快旋转回转器 fastrotating clinostat

　　使受试验的生物样品围绕水平轴进行较快速旋转的设备 。

　　注 :一般转速为 50 r/min~ 100 r/min。

　　9. 11

　　抗磁悬浮 diamagnetic levitation

　　当抗磁性物质在磁场中受到的磁化体积力 ,与抗磁性物质所受重力相等时 ,所实现该物质的凌空悬浮现象 。

　　注 : 在大梯度强磁场环境中 ,抗磁性物质内部的力学环 境 与 空 间 微 重 力 的 力 学 环 境 基 本 相 同(流 体 静 压 、对 流 等 现象消失) , 因此可作为微重力环境的模拟手段 。值得注意的是 ,在该模型之下 ,悬浮物体除了受到重力变化的作用之外 ,磁场的作用亦不可忽视 。另外 ,磁化体积 力 并 不 正 比 于 质 量 ,悬 浮 物 所 受 的 重 力 和 总 的 磁 化 体 积 力 相等 ,造成悬浮 ,但并不完全意味着悬浮物各个微元体积 ,其磁化力和重力完全相等 。

　　9. 12

　　转壁式生物反应器 rotating wallvesselbioreactor ;RWVB

　　微重力生物反应器 microgravity bioreactor

　　美国 Johnson航天中心发明的 ,一类绕其处于水平位置的中心轴旋转 ,带有多种膜式气 体 交 换 器(氧合器) 的圆柱形的细胞/组织培养容器 。用于在地面模拟空间微重力环境效应的细胞/组织培养 。

　　注 1: 由于培养细胞连续在不同方向接受重力的作用 ,而不呈现出重力的效应 。 因此可以用于模拟空间微重力条件下细胞的表现 。

　　注 2:在地面模拟 “空间微重力条件下 ”细胞培养装置的统称 。

　　9. 13

　　慢旋转离心显微镜 slow rotating centrifugemicroscope

　　安装在回转器上 ,可以通过高倍放大 ,实时观察模拟微重力效应的实验生物样品的光学设备 。

　　示例 : 慢旋 转 离 心 显 微 镜 首 先 由 德 国 航 天 局 设 计 制 造 , 并 命 名为 niedergeschwindigkeits-zentrifugen-mikroskop NIZEMI。

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 30114. 1—2013 空间科学与应用术语 第 1 部分 :基础通用

　　索 引

　　汉语拼音索引

　　B

　　J

　　Q

　　英文对应词索引

　　A

　　E

　　I