日前，我国科学家基于水熊虫的多组学和抗辐射机制研究取得重要突破。军事科学院军事医学研究院张令强团队和杨冬团队，联合陕西学前师范学院王立志等国内其他相关研究团队，经过6年多潜心研究，发现并成功建立河南高生熊虫的实验室培养体系，绘制其高质量基因组图谱，结合转录组、蛋白质组响应辐射的动态变化及关键分子功能和机制研究，揭示了耐受超强辐射的关键机制。

张令强研究员与团队成员讨论质谱数据。苏洲 摄

论文第一作者李磊博士介绍说，水熊虫是缓步动物的俗称，是一类微小的水生无脊椎动物，大部分体长不超过1毫米，分布于世界各地，可耐受超强辐射、高温、高压、低温、干燥等多种极端环境，拥有科幻小说中的“三体人”自行脱水本领，甚至能够在外太空真空环境中生存，堪称“外星生物”，具有很高的科学研究价值和生物医学应用价值。对于像水熊虫这样目前研究较少的独特物种，利用多组学策略探究其极端环境耐受机制，具有潜在的优势。2018年，他们从河南地区采集到水熊虫样品，随后率先在国内建立了水熊虫实验室培养体系，为深入挖掘其超强辐射耐受机制提供了宝贵的样本资源。

张令强、杨冬、李磊正在讨论水熊虫培养情况。苏洲 摄

“基于组学分析得到的2801个辐射相关变化基因，我们进一步结合分子进化和功能特征分析，将河南高生熊虫的辐射耐受机制归为三大类：一是从细菌、真菌、植物水平转移到水熊虫的外来基因，赋予其特殊的抗逆能力，如生成甜菜色素进而清除活性氧；二是缓步动物特异蛋白倾向于高度无序，通过相分离促进DNA损伤修复等过程；三是与其它门类共有的古老蛋白在水熊虫中具有特殊的辐照响应模式。”杨冬副研究员介绍说。

让张令强研究员及其团队感到特别兴奋的是，他们发现在水熊虫中起抗辐射作用的分子，转入人源细胞后，可以显著提升后者的抗辐射能力，这提示它们具有重要潜在应用前景，为研制抵御超强辐射损害的“金钟罩”找到了理论依据。25日凌晨，国际顶级学术期刊《Science》(《科学》)在线发表了相关研究论文。

当前，多种涉核作业环境均受到超强辐射的严重威胁，现有辐射防护策略对超强辐射缺乏有效防护，亟需在概念创新、理论提升和防护技术革新等方面做出颠覆性突破。中国科学院院士、医学蛋白质组全国重点实验室主任贺福初认为，针对水熊虫这种神奇的极端生命体抗逆机制的研究，将可能更新人类对生命系统基本构成原理和运行机制的认识。

文/李纯  沈基飞  徐嘉艺

编辑/高艳