空间环境是指远离地球表面的宇宙环境，它与地球表面环境有所不同，处于其中的动物细胞可能受到各种影响。空间环境中的主要因素包括空间辐射、极端温度、高真空、微磁场以及搭载动物细胞的航天器中的特殊环境——微重力环境。其中，对动物细胞影响最大的是空间辐射和微重力环境。空间辐射作用于动物细胞将直接造成其损伤，影响它的结构和功能；空间微重力条件下，动物细胞的结构、增殖和基因及蛋白质表达均发生明显变异，这些变化大多是适应性的，返回地球表面后能够很快恢复正常。

通过实际空间搭载实验，研究空间环境对人牙髓间充质细胞的影响。将人牙髓间充质细胞无源（细胞保存于密闭环境条件中，没有细胞培养所需的5% CO2、37 ℃、饱和湿度标准条件的适宜环境）搭载长征2号飞船进入空间环境，空间飞行时间为17d，返回地面后，继续培养成活并传代，观察其细胞骨架的改变。激光共聚焦显微镜观察显示:空间实验组细胞骨架出现弥散性的变化，局部微丝解聚。实验结果表明：人牙髓间充质细胞经历空间飞行后可以继续成活，并且细胞骨架发生了明显改变。

空间环境不同于地球表面的任何环境,它强烈的空间辐射、高真空、微磁场以及航天器中的微重力等特殊环境对生物的影响都是人们目前正在探索的领域。空间辐射、微重力通过多种途径影响细胞的基因表达。对空间环境影响肿瘤细胞生物学性状发生改变机制的探讨有助于更深刻地认识肿瘤的发生发展，为攻克肿瘤提供新的思路和方法。

观察空间诱变后恶性黑色素瘤B16细胞株的细胞间通讯功能及细胞间黏附能力的变化，并探讨可能的机理。 应用细胞低温长期生存系统，将B16细胞株搭载于“第20颗返回式卫星”，返地后单克隆化，从得到的110株单克隆空间诱变B16细胞株中随机选取6株，编号为39#～44#，常规培养6代后和对照细胞株同时做MTT和FCM，检测细胞增殖和周期分布；用划痕标记染料示踪技术检测细胞间通讯功能；将有变异的细胞接种C57BL/6J小鼠，免疫组化观测CD31蛋白的表达量。初步筛选出两株（39#、44#）变化比较明显的细胞株，44#细胞增殖能力降低、G1期分布增加、细胞间通讯功能增强、CD31蛋白表达增强；39#细胞增殖能力升高、G1期分布减少、细胞间通讯功能减弱、CD31蛋白表达减少。 空间环境的作用使体外培养肿瘤细胞产生多向变异，有可能筛选出有意义的细胞株做进一步的研究。

探讨基于微载体技术的改良细胞单克隆化方法，及直接研究微载体上细胞形态、细胞增殖、核酸提取的方法。 利用快速染色法直接观察微载体上的细胞形态，并用MTT法直接分析细胞增殖，用Trizol试剂和吸附柱直接从微载体提取细胞核酸。对微载体上的细胞可直接进行染色，观察正常细胞和凋亡细胞的形态。MTT分析显示细胞数和OD值呈直线关系。从微载体上直接提取的RNA完整性好，可用于RT-PCR分析，提取的DNA含量较高。改良细胞单克隆化方法操作简便，细胞活性好；不消化细胞，可以直接研究微载体上的细胞形态、细胞增殖，提取核酸。

观察动物接种实验致瘤性显著减弱的空间诱变小鼠黑色素瘤B16细胞株的细胞形态、细胞骨架和表面结构与对照细胞株的差异。分别使用激光共聚焦显微镜观察筛选所得阳性细胞株与对照细胞株，以及用荧光素标记的鬼笔环肽染色，观察细胞骨架的异同。应用原子力显微镜（AFM）对筛选所得阳性细胞株和对照细胞株分别成像，观察空间诱变细胞株与对照组细胞株所得图像的差异。激光共聚焦显微镜观察结果显示，从空间诱变细胞株中筛选出的8＃细胞株的细胞骨架荧光较对照组增强，细胞骨架纤维比对照组粗大。AFM图像显示，8#细胞株分泌的纤维粘连蛋白的纤维形态和分布与对照组细胞有较大差异，其纤维较为扁平、走行弯曲或呈轻度迂曲状；对照组细胞纤维呈山脊状、放射状，源自细胞伪足部细胞膜。在8#细胞株图像中有少量“孔洞”样结构，而在对照组细胞中未观察到类似结构。

初步探讨空间环境对黑色素瘤B16细胞增殖及免疫原性的影响。选择4株经体外实验筛选出生物学性状变异明显的第20颗返回式卫星搭载的空间培养B16细胞，检测其体内增殖能力及免疫原性的变化。将筛选出的4株空间培养B16细胞接种于C57BL/6小鼠，其中一组接种于腹腔，观察荷瘤小鼠生存期；另一组接种于腋下皮肤，检测小鼠出瘤时间。接种至2周时，处死，分离荷瘤小鼠移植瘤和血清。称重荷瘤小鼠移植瘤，观察空间培养B16细胞增殖能力；利用HE染色法观察荷瘤小鼠移植瘤切片细胞形态；采用放射免疫分析法(Radioimmunoassay, RIA)测定荷瘤小鼠血清白介素-2 (InterLeukin-2， IL-2)浓度，观察空间培养B16细胞免疫原性变化情况。与对照细胞相比，1株空间培养B16细胞的荷瘤小鼠生存期明显缩短，出瘤时间明显延长。HE结果显示：此株空间培养B16肿瘤组织内有淋巴细胞浸润；RIA结果显示：3株空间培养B16细胞荷瘤小鼠血清IL-2浓度明显增加。空间环境的复合因素可诱导B16细胞增殖能力及免疫原性产生变化。

观察淋巴细胞Jurkat在空间环境下的生存状况及形态，探讨参芪扶正注射液对接种低温细胞生存系统中淋巴细胞Jurkat的保护作用，为预防空间环境对宇航员的免疫系统损伤提供线索。将淋巴细胞Jurkat搭载于第22颗返回式卫星,经18 d空间飞行，回收卫星返回后的细胞，光镜照相，Giemsa染色；将参芪扶正注射液加入无源搭载的淋巴细胞Jurkat中，MTT，光镜照相，采用快速细胞染色法。无源搭载淋巴细胞Jurkat在空间环境下存活；加入参芪扶正注射液的淋巴细胞于低温生长系统中，其形态上及增殖数目上优于对照组。空间环境有利于淋巴细胞生长，参芪扶正注射液对淋巴细胞具有保护作用。

介绍一种原位显示微载体上细胞形态的快速染色法。染液由甲苯胺蓝及固色剂配成。将B16黑色素瘤细胞、Caski 宫颈癌细胞及BEL-7402肝癌细胞分别接种于微载体上。取含细胞的微载体悬液及染液各一滴置于载玻片上，混合均匀，染色0.5～2 min，封盖片，镜检。染色结果显示：细胞结构清晰、色彩鲜艳,而微载体不着色。本染液亦适用于培养的悬浮细胞、脱落细胞及涂片等的快速染色。操作简便、快捷，易推广。在科学研究、临床检验及工业生产过程中，对工程细胞的抽样监测等方面有广阔的应用前景。

从蛋白质和基因水平分别介绍空间微重力、强电离辐射、亚磁场及空间综合因素对生物性状和遗传变异的影响，并对今后空间诱变育种的前景和存在问题加以概述。

研究了“神舟”4号搭载的凤仙花种子的细胞和形态学变异，在SP1代发现小孢子母细胞减数分裂时出现染色体断片、染色体桥和落后染色体。在院3突变株小孢子中的染色体数目呈现大量的非减半变化，其染色体数目为1～28条不等。小孢子的形状和大小变化明显，且小孢子的大小与所含染色体的数目呈正相关。花粉的大小和育性与减数分裂的异常有某种联系。在四分孢子期的小孢子数目有多分孢子，即小孢子数除4个外，尚含有5~10个不等，个别的有三分孢子。在SP2代发现子叶形态和数量的变化；真叶除披针形外，还有短圆形、长柳叶形；另外还发现顶花叶化和顶端叶呈蔷薇花状等。通过多代的选择，已选育出“西航”1号、“西航”2号凤仙花新品种。