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空間生物學。 生物學研究的現代方法

科學生物包括了很多大大小小的子公司科學的不同部分。 他們每個人不僅是人的生命,同時也為整個地球重要。

在一排人的第二個世紀正在試圖研究不僅在地球上生活的多樣性的所有形式,同時也找出是否有超越生命的星球,宇宙的浩瀚。 這個問題是一個特殊的科學 - 空間生物技術。 它會在本次審查討論。

科 生物科學 -生物學空間

這門科學是相對年輕,但非常深入發展。 該研究的主要方面是:

  1. 外層空間因素及其對眾生,在太空或飛機上的所有生命系統的重要功能的生物影響。
  2. 生活在這個星球的發展,與宇宙的參與下,生命系統的發展和超越我們的地球生物的存在的可能性。
  3. 構建一個封閉的系統,並在他們創造生活的實際情況對空間舒適的發展壯大生物的可能性。

航天醫學和生物學密切相關,相互科學,研究生物的生理狀態的在宇宙中共同的問題,他們在星際空間和演化的傳播。

通過這些學科的研究成為可能的空間來選擇的人的最佳條件,並沒有造成任何傷害健康。 對生活的空間存在材料豐富,植物和動物(單細胞,多細胞)的可能性和生活在零重力增長。

科學史

羅茨空間生物學的歷史可以追溯到遠古時代,當哲學家和思想家 - 亞里士多德的博物學家,赫拉克利特,柏拉圖,和其他人 - 看著星星,試圖找出月球和太陽對地球的關係,了解他們的農田和動物影響的原因。

後來,在中世紀,嘗試作了確定地球的形狀和旋轉的解釋。 對於在聽證會上很長一段時間是理論,由托勒密創建。 她說,地球-這是 宇宙的中心, 和所有其他行星和天體周圍移動 (地心系)。

但是有一個科學家,波蘭人哥白尼尼古拉,誰證明這些說法的謬誤和中心提出了自己,世界體系的日心結構 - 太陽和所有行星走動。 同時太陽 - 也明星。 他的觀點得到了布魯諾,牛頓,開普勒,伽利略的追隨者的支持。

然而,這是宇宙生物學作為一門科學出現晚得多。 只有在二十世紀俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基Eduardovich開發的系統,使人們能夠滲透到太空深處,並了解他們慢慢的。 他被認為是這個科學之父。 另外,在發展cosmobiology很大的作用在物理學和天體物理學,化學和量子力學,愛因斯坦,玻爾,普朗克,朗道費米,卡皮查,博戈柳博夫和其他人玩的發現。

通過讓人們做出的空間同樣蓄謀已久出發,能夠確定具體的醫療和生物安全的理由和離地球的影響,通過制定齊奧爾科夫斯基條件的新研究。 什麼是他們的意義呢?

  1. 科學家們被賦予了理論基礎失重對哺乳動物生物的影響。
  2. 他仿照幾種方法,在實驗室建立的空間條件。
  3. 宇航員提出了植物和材料的循環方式獲得食物和水的選擇。

因此,齊奧爾科夫斯基所有航天的基本原則被解僱那些沒有失去其意義至今。

失重

現代生物學研究考察的動態因素對人體在空間條件的影響允許的最大從這些相同因素的負面影響營救宇航員。

主要有三種動態特性:

  • 振動;
  • 加速;
  • 失重。

對人體的動作最不尋常的,重要的是失重。 這是在其中重力的力消失,並且不被其他慣性效應所取代的情況。 在這種情況下,人失去控制太空的身體位置的能力。 這樣的狀態下的空間中的較低層開始並在其所有的空間保留。

生物醫學研究表明,在失重狀態下發生在人體中的以下變化:

  1. 加快心跳。
  2. 肌肉放鬆(出音)。
  3. 降低工作能力。
  4. 可能的空間幻覺。

人在失重狀態下能達到86天沒有任何危害身體健康。 這已被證明是憑經驗和從醫學角度證實。 然而,空間生物學和醫學的今天的問題之一是防止失重對人體的一般措施的效果複雜的發展,消除疲勞,增強和維持正常運行。

有許多與宇航員遵守克服失重,並保持對身體的控制條件:

  • 飛機設計堅持對乘客安全的必要標準;
  • 宇航員總是仔細地固定在座位上,以避免不可預見的飛行起來;
  • 船上的所有項目都有一個明確的地方,以避免創傷性的情況下適當的保護;
  • 液體儲存在封閉的,密封包裝容器。

為了實現在克服失重狀態良好的效果,宇航員徹底在世界上的培訓。 但不幸的是,現代研究不允許在實驗室建立這樣的條件。 我們這個星球上,克服重力的力是不可能的。 這也是為航空航天和醫學生物學未來的任務之一。

在擁擠的空間(加速度)

影響空間的人的另一個重要因素,是加速或過載。 這些因素的本質期間,在空間速度強烈運動降低到主體上的不均勻的負載的重新分配。 主要有兩種類型的加速度:

  • 短;
  • 長。

隨著生命科學,無論是加速是影響機體宇航員的生理狀態非常重要。

因此,例如,通過短的加速度的動作(它們持續小於1秒以下),可能會發生在分子水平在生物體不可逆的變化。 此外,如果當局沒有經過培訓足夠弱,有胎膜破裂的風險。 這種曝光可以與用在空間太空人的膠囊隔室中進行,其噴射或在軌道上的航天器著陸。

因此,它是非常重要的航天員經歷了太空飛行前的全面體檢和具體的身體準備。

長效加速發生在啟動和著陸火箭,以及在飛行過程中,在一些地方宇宙的空間。 在提供了科學的醫學研究,如下數據的主體,加速度的作用:

  • 加快了心跳和脈衝;
  • 瞬發氣息;
  • 觀察到的噁心和虛弱的發生,皮膚蒼白;
  • 他患有視力眼睛出現紅或黑膜之前;
  • 也許在關節,四肢疼痛感覺;
  • 肌肉組織的緊張下降;
  • 神經體液調節變化;
  • 它成為在肺部和身體作為一個完全不同的氣體交換;
  • 可能會導致出汗。

超載和失重迫使醫學研究者想出不同的方法。 允許調整,訓練宇航員承受這些因素的影響,而不健康和無效率的損失後果。

一,加快航天員訓練最有效的方法 - 離心機設備。 在這裡,您可以看到,通過過載的作用發生在身體的變化。 它還允許你訓練和適應這一因素的影響。

航天和醫藥

在太空飛行,當然,對人的健康有很大的影響,尤其是未經訓練或患有慢性疾病。 因此,醫學研究的一個重要方面是飛行的所有細節,所有的身體反應,以各種效果和令人難以置信的離地球的力量。

零重力飛行,使現代醫學和生物學發明和口齒伶俐(在同一時間進行,當然),一套措施,以確保航天員適當的營養,休息,氧氣供應,保持效率等。

此外,醫學的目的是確保宇航員在緊急,緊急情況下的情況下體面的幫助,以及來自其他行星和空間的未知力量的作用保護。 這是困難的,需要大量的時間和精力,大量的理論基礎,只使用最新的現代化設備和藥物。

此外,醫藥看齊物理學和生物學具有保護宇航員從太空條件下,如物理因子的任務:

  • 溫度;
  • 輻射;
  • 壓力;
  • 隕石。

因此,所有這些因素和特點的研究是非常重要的。

研究方法 在生物學

空間生物學,像任何其他生物科學,具有一定的一套學習,理論資料積累和驗證其實際結論的方法。 這些方法是時間不不變,進行裝修和現代化建設,根據當前時間。 然而,從歷史上看生物學技術仍然相關的這一天。 這些措施包括:

  1. 觀察。
  2. 實驗。
  3. 歷史分析。
  4. 說明。
  5. 比較。

生物研究基地,在任何時候都目前的這些方法。 但也有幾個人已經隨著科學與技術,電子物理和分子生物學的發展產生了。 這是他們誰被稱為迄今為止在生物,化學,醫學和生理過程的研究中發揮最大的作用。

現代方法

  1. 基因工程和生物信息學的方法。 這裡指的是農桿菌和彈道轉化,PCR(聚合酶鍊式反應)。 這樣一個計劃的生物學研究中的作用是巨大的,因為他們讓我們找到營養和氧合等問題的解決 火箭發射器 和艙宇航員的舒適狀態。
  2. 蛋白質化學和組織化學方法。 它們允許你控制蛋白質和酶的生命系統。
  3. 使用熒光顯微鏡,超分辨率顯微鏡。
  4. 利用分子生物學和生物化學和研究方法
  5. 生物遙測 -方法,它是基於生物工程師和醫生的工作相結合的結果。 它允許通過無線電通信和計算機註冊器的人體的手段來控制生物體的所有生理上重要的功能中的一個距離。 空間生物學使用此方法作為監測對宇航員生物的空間條件影響的基礎。
  6. 的星際空間生物指示。 空間生物學,它允許評估星際介質的狀態下,一個非常重要的方法,以獲得關於不同行星的特性的信息。 基礎是這裡具有集成的傳感器使用動物。 該測試動物(小鼠,狗,猴子)提取該被科學家用於分析和結論地球的軌道信息。

生物學研究的現代方法可以解決的先進空間生物學不僅是問題,也是普遍的。

太空生物學的問題

所有的生物醫學研究的這些方法,不幸的是,目前還不能解決空間生物學的所有問題。 有許多的是,這一天的重要議題。 面對空間醫學和生物學的主要問題。

  1. 在太空飛行培訓人員的選擇,健康狀況能夠滿足醫生的所有要求(包括將允許宇航員承受飛行的磨練和培訓)。
  2. 一個體面的訓練水平和供應所有必要的工作空間船員。
  3. 確保所有參數(包括那些來自其他行星的未知或外來因素的影響),作業的船舶和aviakonstruktsiyam的安全。
  4. 宇航員返回地球的心理生理康復。
  5. 開發方式來保護宇航員和 航天器 從輻射。
  6. 確保的航班送入太空艙裡正常的生活條件。
  7. 發展與現代化航天醫學計算機技術的應用。
  8. 空間遠程醫療和生物技術的實現。 利用這些科學的方法。
  9. 對於舒適的飛行宇航員送上火星和其他行星醫學和生物學問題的決定。
  10. 藥物製劑的合成,將解決的制氧設備的問題空間。

開發,改進和集成的生物醫學研究的方法,將解決所有必要的任務和挑戰中的應用。 然而,當它是 - 個複雜的問題,很難預料。

應當指出的是,解決所有這些問題做不僅是俄羅斯的科學家,但世界各國的科學委員會。 這是一個大利好。 經過聯合研究和搜索將不成比例的快速和積極的。 密切的國際合作在解決空間問題 - 成功的關鍵在離地球的發展空間。

最新進展

這樣的成就是多方面的。 畢竟,這使緊張的工作每天進行,深入細緻的發現越來越多的新材料,得出結論並提出假設。

一個在二十一世紀的宇宙學中最重要的發現是水在火星上發現。 這立即引起了幾十個有關是否存在生命的星球上,火星上的地球人搬遷的可能性,等等假說的誕生。

另一個發現是,科學家已經確定在其中盡可能的舒適,沒有造成嚴重後果的人可以在太空的年齡範圍。 這開始從45歲結束大約55-60歲。 年輕人誰進入太空,極受心理和生理上的他返回地球,它是很難適應和重新排列。

在月球上的水被發現(2009年)。 汞和大量銀也對地球衛星發現。

生物學研究方法,以及工程和物理指標可以安全地得出結論:安全(至少,沒有更多的傷害,比地球上)在太空離子輻射和輻射的影響。

科學研究已經證明,長期停留在太空中沒有對宇航員的身體健康狀況的標誌。 然而,問題仍然在心理方面。

已經有顯示,高等植物在無垠的宇宙中存在有不同的反應的研究。 在研究一些植物的種子沒有表現出遺傳變化。 其他人則相反,表明在分子水平上明顯的應變。

對細胞和生物體(哺乳動物)的組織進行的實驗證明,空間並不影響這些機構的正常狀態和功能。

各類醫療研究(斷層掃描,MRI,血液和尿液檢查,心電圖,CT掃描等)的得出的結論是,生理,當你在太空中停留了86天的人細胞的生化,形態特徵保持不變。

在實驗室中,它已被重新創建一個人工系統,讓你得到盡可能接近失重的狀態,因此探索對身體這種情況的影響方方面面。 這使,反過來,制定了一系列的預防措施,防止這一因素在人類飛行在零重力的影響。

結果宇宙生物學成為有機體系存在的證據是地球的生物圈。 直到它成為可能,這些假設只是理論上的提法,但很快科學家們計劃生產和實踐依據。

通過研究生物學家,物理學家,醫生,生態學家和化學家已經確定了人們對生物圈的作用機制深。 要做到這一點已經成為可能通過創造地球的生態系統人為的,並為他們提供同樣的效果,因為在地球上。

這不是空間生物學,宇宙學的今天,醫藥取得的所有成就,但只是主要的。 還有很大的潛力,在執行中的是這些科學為未來的任務。

生活空間

據生活在空間中的現代觀點可能存在,因為最近的發現證實了一些行星的出現和生活的發展適宜的條件存在。 然而,學者在這個問題上的意見分為兩大類:

  • 生活中並不存在比地球以外的位置,從來沒有也永遠不會是;
  • 半衰期是在空間遼闊,但人們還沒有發現它。

其中的假設是正確的 - 這取決於每個人。 證據和反駁,並為一個,另一個是不夠的。

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