經歷“300進4”選拔 空間站里能吃能睡 “加班”歸來狀態良好

　　“小鼠航天員”太空環游記

　　10月31日，4只“小鼠航天員”乘坐神舟二十一號飛船飛天，我國首次嚙齒類哺乳動物空間科學實驗在空間站實施。由于神舟二十號飛船疑似遭空間微小碎片撞擊，原定在軌5至7天后就隨神舟二十號飛船返回地面的小鼠，“出差”周期被延長至近兩周。

　　11月14日，延長“出差”的“小鼠航天員”，跟隨神舟二十號航天員乘組搭乘神舟二十一號飛船順利返回地面。目前，科研團隊正在對它們開展進一步研究，探究這次“太空之旅”給小鼠帶來的變化。相關研究成果將助力未來的深空探索。

　　【小黑鼠檔案】

　　這種小黑鼠屬于C57BL/6品系，是一種近交系小鼠。它們的遺傳均一性好、個體間差異小，通常比小白鼠身體更健壯，適應性也更強。飛天小鼠的編號分別為6(雄)、98(雄)、154(雌)、186(雌)。

　　層層選拔

　　4只小黑鼠“過五關斬六將”

　　與人類航天員的嚴格選拔類似，“小鼠航天員”也必須是身體健壯、能力出色的成員。飛天路途充滿艱辛，為確保實驗在軌順利進行，科研人員為300只小鼠出了一份“考卷”，覆蓋了生理指標、運動能力、空間識別能力、記憶能力、繁殖能力等多個方面。

　　小鼠面臨的第一個考驗是旋轉滾輪。在轉棒式疲勞儀上，小鼠要不停跑動才能不掉落，跑動時間越長，表明個體越有韌性、不易疲勞。堅持時間更久的小鼠，可以晉級下一輪——抗眩暈能力測試，小鼠要身處高速旋轉的容器，持續轉動以測試前庭功能。前庭功能優秀的小鼠，更適應發射時的超重狀態和太空失重狀態。

　　接下來，“平衡木”“走迷宮”等測試環節輪流登場，意在挑選運動協調能力和記憶能力優秀的個體，以防它們飛天后無法找到食物的位置。這些選拔項目淘汰了200只小鼠后，勝出的100只小鼠開始接受前庭功能、裝置適應性等針對性訓練。此后，科研人員再從中挑選出12只小鼠，成為飛天“預備隊員”。

　　經過60多天的篩選和訓練，在神舟二十一號飛船發射任務當天早上，執行實驗任務的兩雄兩雌4只小鼠才最終被選出，編號分別為6、98、154、186。在“小鼠航天員”飛天的同時，地面實驗室里還有4只小鼠成為實驗的對照組。通過天地對照實驗，科研團隊將能更精準地識別出，究竟是哪些太空因素導致小鼠飛天后的各項變化。

　　當“小鼠航天員”的影像公布時，不少人表示驚訝——它們不是人們常見的小白鼠，而是一批小黑鼠。這種小黑鼠屬于C57BL/6品系，是一種近交系小鼠。它們的遺傳均一性好、個體間差異小，通常比小白鼠身體更健壯，適應性也更強。這些特點，讓它們更符合“小鼠航天員”的要求，也利于科學家開展空間實驗和科學數據采集。

　　廣大網友還紛紛開動腦筋，為“小鼠航天員”取名。從“舒克、貝塔”的童年回憶，到“鼠嫦娥、鼠天將”的神話元素，再到“望天、攬月、追云、逐夢”的探索豪情……這些名字，寄托著濃濃的期待。

　　“空間站的環境為我們提供了地面無法復刻的微重力條件，我們期待看到，在微重力、宇宙輻射和封閉生態系統的綜合作用下，小鼠會發生哪些變化。”中國科學院動物研究所副研究員李天達表示，微重力環境會直接影響小鼠的骨骼肌、前庭系統和體液分布，輻射則可能引發遺傳物質損傷，這些因素都是地面模擬無法完全復現的。

　　居住愜意

　　“太空宿舍”里也能享“日出日落”

　　在空間站里生活，居住的舒適度很重要。小鼠的“太空宿舍”——由中國科學院上海技術物理研究所團隊研制的小型哺乳動物飼養裝置經過特殊設計，能夠實現自動飼養，適合嚙齒類動物的在軌生存。裝置內共有兩個房間，在航天員的操作下，4只小鼠分為兩組，一雄一雌住進一間房。考慮到小鼠穴居動物的特性，科研團隊還在裝置中設計了一處躲避籠。這不僅豐富了小鼠的生活空間，而且還可以在飛船發射及返回過程中出現振動和噪聲時，讓受到驚嚇的小鼠能夠鉆進籠內緩解焦慮。

　　衛生問題也無需擔心。裝置內部的定向風場，能將小鼠的在軌排泄物、掉落毛發等代謝物吹至裝置底部回收，保證內部空間的清潔度。同時，裝置本身采用全氣密結構，與空間站內的空氣也實現完全隔離。

　　4只小鼠在軌的任務就是健康生活，在裝置內自由地進食、活動。這些生活情況都會通過在軌相機回傳至地面。科研團隊對它們展開了24小時監測，觀察它們的應激行為、生活節律、互動行為等變化。

　　中國空間站每天繞地球飛行約16圈，沒有了晝夜更替，小鼠會不會不適應？考慮到這一點，科研團隊為它們安裝了照明系統，每天在北京時間7時亮燈，19時熄燈。“日出日落”如常，讓小鼠保持正常的生物鐘。

　　不負眾望

　　小家伙正常吃喝活潑好動

　　作為我國首批飛天的實驗小鼠，它們的一舉一動都備受關注。當然，4只小鼠的表現也不負眾望，在空間站里，它們狀態良好，活潑好動，能夠正常進食飲水。失重條件下，裝置的幾面墻壁都被它們視為“地面”，有的小鼠會抓著籠壁睡覺，睡熟后爪子松開，就會“睡”在半空中。這些畫面，都被在軌相機一一記錄下來。

　　由于神舟二十號飛船返回艙舷窗玻璃出現細微裂紋，不滿足載人安全返回的放行條件，小鼠原計劃5至7天的短期“太空出差”被延長至近兩周。在地面，科研團隊早早地為它們準備了新家，期盼它們歸來。11月14日，經歷了近兩周的在軌生活，4只小鼠終于坐上了返回地球的飛船。當飛船返回艙落地后，科研團隊第一時間將小鼠轉移到用于轉運的專用運輸盒里，盒內鋪著柔軟的墊料，還放置了它們喜歡的果凍、飼料及飲用水，這些都是小鼠們熟悉的“家鄉味道”。

　　科研人員介紹說，這些輔助手段可以幫助小鼠快速恢復狀態，重新適應地面環境。后續，科研團隊還將開展小鼠的行為學檢測、生理生化指標分析等工作，初步解析小鼠對空間環境的應激響應與適應性變化規律。小鼠的基因與人類的相似度約為85%，是模擬人類生理病理變化的天然模型，可謂是合格的“探路先行者”。

　　“隨著人類太空活動時間的延長，我們需要更全面地了解哺乳動物在空間微重力環境下的適應性。”李天達表示，這批飛天小鼠，有望填補我國在空間小型哺乳動物實驗領域的空白，為未來長期太空探索提供基礎數據，并通過樣本和數據的共享，推動空間生命科學的整體發展。

　　隊伍壯大

　　“太空動物園”名單日漸充實

　　來自中國科學院空間應用工程與技術中心的蔣越，一直關注著小鼠在軌的狀態，并在返回任務當天守候在東風著陸場，迎接小鼠“回家”。他介紹，這批“小鼠航天員”非常聰明，它們在很短的時間內就適應了空間站的微重力環境，并能夠自主進食、飲水、活動、入睡。通過本次任務，科研團隊成功探索了小鼠在軌飼養的關鍵技術，并建立起空間哺乳動物天地一體化全流程研究的實驗體系，為我國后續開展大規模的空間哺乳動物研究奠定了重要基礎。

　　線蟲、果蠅、斑馬魚、渦蟲、小鼠……如今，入住中國空間站“太空動物園”——問天實驗艙生命生態實驗柜的動物名單正日漸充實。它們都是生命科學研究中經典的模式生物，即由科學家們選定用于科學研究，以揭示某些具有普遍規律的生命現象的生物。隨著我國太空探索的腳步不斷加快，太空動物實驗持續開展，返回式衛星、神舟飛船、空間站等航天器成為相關實驗的重要平臺。

　　在中國空間站，線蟲是最早入住的實驗動物。在神舟十五號任務期間，科研人員利用問天實驗艙生命生態實驗柜的小型通用培養實驗模塊開展了線蟲實驗。線蟲個體小、結構簡單、生長周期短、繁殖能力強，易于空間搭載培養、便于進行遺傳操作，它們對于空間輻射和微重力的感知，與人類及一些哺乳動物在細胞水平上的影響相似，可以用于探索太空環境對機體的生長、發育、生殖、運動、衰老等方面的影響與作用機制。

　　隨后，“魚航員”登場。包含4條斑馬魚和4克金魚藻的空間先進水生生保系統，隨神舟十八號飛船成功發射升空并進入中國空間站，實現了我國在太空培養脊椎動物的突破。該系統完成了斑馬魚從生長發育到繁殖的長期培養實驗，創造了水生生態系統空間運行43天的新世界紀錄。

　　神舟十九號飛船則首次把果蠅帶到空間站，經過約兩個月的實驗，果蠅在軌培育出第三代。如今，小鼠也已完成太空之旅。當前，我國的空間生命科學研究從藻類到魚類再到哺乳類，展現了從低等生物到高等動物拓展的趨勢，相關研究正在逐步走向深入。這些出征太空的“動物使者”，將為人類在太空長期生存、開展深空探測奠定堅實的科學基礎。

　　北京晚報 本報記者 劉蘇雅 文

　　受訪者 供圖