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“动物航天员”队伍上新!小鼠如何完成奇妙的太空之旅?

央广国内 2025-10-30 19:21:17

随着神舟二十一号飞船飞向空间站,太空里微重力环境下的科学实验项目也将再次“上新”。谈到本次飞行任务中最期待的科学实验任务,航天员们不约而同地说,是陪伴和照料新的动物伙伴:小老鼠。

神舟十五号载人飞行任务以来,中国空间站已经进驻过秀丽隐杆线虫、斑马鱼、果蝇、涡虫等模式动物,它们也被称为中国空间站特殊的“动物航天员”。如今,中国空间站“动物航天员”再添新成员,将面对哪些新挑战?

 

从神舟十五号任务开始,“模式动物”――由科学家们选定供科学研究,以揭示某些具有普遍规律的生命现象的生物,作为特殊的“动物航天员”被选派入驻“天宫”,在空间生命科学研究中扮演着重要角色。秀丽隐杆线虫、斑马鱼、果蝇、涡虫,已经先后入驻中国空间站。在神舟二十一号任务中,我国的“动物航天员”队伍再添新成员:小老鼠。

对于科学工作者们来说,小鼠,可以说是最熟悉、最常见的科学实验动物之一。和此前的“动物航天员”们相比,小鼠作为哺乳动物,与人类遗传距离更近、组织和器官相近度更高;而在哺乳动物当中,它又具有体型小、饲养管理便捷、易于控制且研究深入等优势。

中国科学院动物研究所副研究员李天达介绍说,把小鼠送入空间站,是太空模式生物研究的重要一步――相比果蝇、线虫、斑马鱼等相对简单的模式动物而言,小鼠更加接近于人类。“包括它的遗传距离的远近,然后以及组合器官、生理状态的相似性,它都跟人类更加相近,”李天达说,“所以它是天然模拟人生理病理变化的一个天然的模型。”

“动物航天员”队伍上新!小鼠如何完成奇妙的太空之旅?

要想完成整个实验,科学家们需要先把活生生的小鼠安全送上天,随后在空间站里养好它们并完成实验,再成功带回来。每个环节都不能掉链子。

随着神舟二十一号上行的4只黑色小鼠,被分成两对装入小鼠实验单元内。这些专门给小鼠设计的“小舱位”,外观看上去是两只带有透明观察窗的金属盒子,内里大有乾坤――从饲料和饮用水的供应,到排泄物收集等,都要为了适应太空微重力的特殊环境进行特殊设计;照明和成像功能也必不可少。为了减少飞船上行时重力过载给小动物带来的不适感,它们被安置在神舟二十一号飞船的货物软包里,以尽量减震的状态进入太空。

中国科学院上海技术物理研究所刘方武介绍说,小鼠实验单元当中,还有一个看起来像弹簧的小装置,叫“躲避笼”。这是专门依照小鼠作为穴居动物的生物习性,进行的特殊设计。

“一方面可以让小鼠的生活空间元素更丰富,更有利于缓解它的焦虑,”刘方武介绍说,“另一方面,在飞船发射和返回的时候,飞船振动和噪声会对小鼠造成一定的影响,小鼠受到惊吓的时候可以钻进躲避笼内,有利于小鼠的安全。”

神舟二十一号飞船入轨之后,航天员们将负责把货物软包拆解开,把搭载小鼠的实验单元从生保支持装置中取出,放入早已在空间站上虚位以待的空间小型哺乳动物饲养装置。此前,空间小型哺乳动物饲养装置已经跟随天舟九号货运飞船抵达空间站,安装就位并完成了相关功能测试。

空间小型哺乳动物装置可以为小鼠提供气体的净化、氧气的供应、喂食喂水、视频监测等功能。为了减小对舱内环境的影响,空间小鼠的饲养装置是完全气密的,小鼠实验单元和空间站舱内的空气完全隔离。刘方武表示,这些装置不仅服务于本次实验,还将成为中国空间站啮齿类动物研究的长期实验平台。

“动物航天员”队伍上新!小鼠如何完成奇妙的太空之旅?

在本次太空实验中,4只小鼠计划完成5到7天的太空之旅。与神舟二十号、二十一号两个乘组6位航天员短暂相聚之后,它们就将随着神舟二十号一道返回地球。

李天达介绍说,尽管这一次,小鼠的太空之旅时间较短,但已经足够研究短时空间飞行对小鼠造成的应激和适应性变化。小鼠“航天员”的具体工作,就是健康生活,自由地饮食、自由地活动。“我们不会对它做更多干预,要避免外界的环境对它造成更多刺激,所以我们只观察空间环境对它造成的影响。”

目前,科学家们已经有了一些初步的判断:“比如说在免疫系统方面,就像我们地面出差一样,我们一出差就容易感冒,实际上就是我们身体去坐飞机,整个的代谢和免疫系统都会发生变化,小鼠也是经历这样的一个过程。”

小鼠在太空“出差”的这几天时间里,地面上的科研人员们将利用装置里的成像功能,观察小鼠在失重环境里的行为和状态;神舟二十号返回地面之后,科研人员还将在第一时间奔赴着陆场,迎接它们归来,并进行进一步的实验和解剖研究。

和此前的线虫、果蝇、斑马鱼等模式动物研究相似的是,这一系列太空科学实验,都将给未来长期太空探索提供基础数据,推动空间生命科学的整体发展。

李天达:“通过我们在空间去研究小鼠的变化,给我们提供了一个在地面去开展这些生物学研究的一个很好的模型,以及未来我们一些新的药物的开发,就有望能够在小鼠这个层面去做一些研究,然后最终能够反哺到人类在地面上的一些疾病。”

服务于人,是科研人员们的最终目标。

监制丨朱敏

记者丨张棉棉 张筱璇