蛋白质、核酸等生物大分子既是构筑生命体的结构物质，也是执行生命活动的功能单元，人体就是由它们组成的一台精密复杂的生物机器，甚至它们的分子本身就是一架架结构精巧、功能神奇的分子机器。太空不同于地球的环境，如微重力，会如何影响这些分子机器的组装及其功能呢？借助晶体这一效应放大器和固定器使得人们能够开展定量的研究。
      经过30年研究，空间蛋白质结晶已经发展成为最重要的空间生物技术之一，是当前国际空间站（ISS）重要的研究内容。利用ISS、美国的航天飞机、前苏联的“和平号”空间站和飞船、中国的神舟飞船和科学实验卫星等航天器，美国、日本、欧盟、俄罗斯、加拿大等国的研究人员开展了数百次的空间实验研究，获得了近30种蛋白质、核酸、病毒等的晶体结构。中国在该领域的研究几乎与国外同步，由中国科学院生物物理研究所主持，累计开展了7次尝试和实验（其中有4次国际合作），在分子组装机制和实验方法技术等方面取得了创新性的研究成果。最近的一次实验是在神舟八号飞船上开展的。
      空间蛋白质结晶是一个受到数十种因素影响的复杂物理化学过程，基本原理是溶液相变、晶体生长动力学和空间流体力学理论。
      《科技导报》2012年第16期20—25页刊登了仓怀兴等“神舟八号飞船空间蛋白质结晶实验”一文，报道了中国科研人员利用德国提供的空间生物培养箱Biobox和自主研制的新型结晶室，在神舟八号飞船上开展的科学实验情况。空间实验得到内部质量比地面更好的溶菌酶晶体、衣原体蛋白酶样活化因子晶体及17β-羟化类固醇脱氢酶复合物晶体（加拿大），以及分子组装方式发生改变的痢疾杆菌二磷酸四腺苷（Sf0046）晶体。实验用新型结晶室的浸入式毛细管结构为国际上首次采用，具有无源和通用的优点，对汽相扩散结晶法具有良好的自然对流抑制效果，增加了液/液扩散法之外的新选择。
      封面主图为Sf0046蛋白空间生长晶体中分子组装模式，由4个分子组装成四聚体结构，其中每个分子是由270个氨基酸残基构成的一条肽链。而在地面生长的晶体中，是由2个分子组装为二聚体结构。另一方面，不同晶体中的分子所结合的水分子的数目也不相同，不是呈简单的倍数关系。除此之外，在分子结构的细节方面也有一定的差异。副图为Sf0046蛋白分别在地面（左）和空间（右）生长的晶体照片，其中地面晶体最大线度约0.7mm，空间晶体约0.8mm且外观质量优于地面。封面图片由仓怀兴提供，金功博设计。
（责任编辑   吴晓丽）