探求地外宜居环境和生命讯号是天体生物学研究的核心科学问题，也是深空侦测的重要科学目标。月球上的一些极端环境是公认的举办天体生物学研究的理想实验区域。海平面之上20~100公里高度的月球临近空间具有高幅射、低气压、低温、干燥等极端环境条件中国天体物理，可在一定程度上类比现代火星的表面环境。探究生命在临近空间的生存和适应机制除了可以更好地认识月球生命的生存极限，并且有助于理解地外生命可能的生存策略、生命星际传输、行星保护等前沿科学问题。
中国科大学地质与月球化学研究所月球与行星化学院重点实验室研究员林巍/何飞/魏勇与中科院教授潘永信等，联合中科院空天信息创新研究院等，研发出我国首个基于高空汽球的临近空间天体生物学综合飞行实验平台CAS-BAP（of-Borne），该平台搭载了自主研发的无控温生物曝露荷载（）、温控生物曝露荷载（TC-）、原位生物搜集荷载（BANDS）、紫外波谱仪（UVS）等四类临近空间原位和遥感荷载。自2019年，科研团队在内蒙乌拉特右旗、青海大柴旦等地区先后施行了4次临近空间飞行实验，在20-35公里高度成功验证了自主研发的各种荷载和飞行平台，在国际上率先实现了在临近空间同时举办生物曝露研究、原位生物搜集和原位环境因子观测，为临近空间天体生物学研究提供了平台和技术支撑（图1）。
借助CAS-BAP平台，在构建交叉研究方式的基础上，月球与行星化学院重点实验室地磁场与生物圈演变学科组博士刘佳与合作导师林巍等，联合中科院国家空间科学中心、中国农业学院等，举办了国际上首个趋磁病菌的临近空间飞行实验（平飞高度23公里中国天体物理，图2）。研究发觉，合成磁小体（细胞内呈链状排列、Fe3O4成份的纳米级磁性颗粒）的趋磁真菌MSR-1经过临近空间环境曝露后仍有部份细胞可以存活，而不合成磁小体的菌种经曝露后没有检查到存活细胞。进一步研究显示，临近空间曝露后的存活生物样品与实验室对照组相比，其磁小体的数目、尺寸、磁学性质等均发生不同程度的变化。同时，基于原位检测获得的临近空间紫外幅射数据，在实验室外举办了模拟紫外幅射环境的对比实验。那些研究表明，细胞内的磁小体纳米铁磁性颗粒有助于真菌抵挡临近空间的高幅射极端环境，真菌细胞内的生物矿化可成为微生物适应类火星环境的一种策略。
基于高空汽球的临近空间天体生物学实验平台具有荷载重量大、发放和回收灵活等特性，可以与基于空间站的空间生命科学研究产生互补，并有望成为未来地外生命侦测（如金星大气中生命讯号原位侦测等）的潜在手段。
日前，相关研究成果分别发表在和上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（A类）“鸿鹄专项”、国家自然科学基金、地质月球所、中科院青年创新推动会等的支持。
论文链接：1、2
图1.2021年云南省大柴旦地区HH-21-5飞行实验中临近空间无控温生物曝露荷载（左）和控温生物曝露荷载TC-（右）在海拔35公里高度举办科学实验
图2.临近空间趋磁病菌的飞行实验示意图
