神舟二十一號(hào)載人飛船近日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,將4只經(jīng)過(guò)特殊訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)小鼠送往中國(guó)空間站,開(kāi)啟我國(guó)首次嚙齒類動(dòng)物在軌飼養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)研究。這一突破性進(jìn)展標(biāo)志著我國(guó)空間生命科學(xué)研究邁入新階段,為長(zhǎng)期太空探索積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
為保障小鼠在軌生存,中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所團(tuán)隊(duì)研制了小型哺乳動(dòng)物飼養(yǎng)裝置。該裝置隨天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船提前抵達(dá)空間站,具備自動(dòng)供食供水、行為視頻拍攝及生理指標(biāo)監(jiān)測(cè)功能。航天員將協(xié)助小鼠入住"太空宿舍",系統(tǒng)隨即啟動(dòng)全天候監(jiān)護(hù),重點(diǎn)記錄應(yīng)激反應(yīng)、晝夜節(jié)律等變化。科研人員介紹,裝置設(shè)計(jì)充分考慮微重力環(huán)境特點(diǎn),確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。
參與實(shí)驗(yàn)的4只小鼠從300只候選者中脫穎而出。選拔過(guò)程包含懸尾測(cè)試、賽道競(jìng)速、轉(zhuǎn)棒平衡、Y迷宮記憶及二維旋轉(zhuǎn)前庭功能等五項(xiàng)嚴(yán)苛考核,最終勝出者還需接受針對(duì)性訓(xùn)練。例如旋轉(zhuǎn)后的平衡木訓(xùn)練,幫助小鼠適應(yīng)太空環(huán)境中的體液重新分布。科研團(tuán)隊(duì)透露,這些"太空選手"在地面模擬艙中已完成適應(yīng)性訓(xùn)練,各項(xiàng)生理指標(biāo)均達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。
實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)由30余位跨學(xué)科專家組成,涵蓋生物學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。在發(fā)射場(chǎng)工作期間,團(tuán)隊(duì)需在有限空間內(nèi)完成小鼠生理檢測(cè)、行為學(xué)實(shí)驗(yàn)及組織樣本采集。為規(guī)范樣本管理,他們建立數(shù)字化追蹤系統(tǒng),對(duì)每份樣本的采集時(shí)間、處理方式、儲(chǔ)存條件等信息進(jìn)行全程記錄。這種標(biāo)準(zhǔn)化流程為后續(xù)多機(jī)構(gòu)聯(lián)合研究奠定基礎(chǔ)。
此次實(shí)驗(yàn)聚焦微重力、宇宙輻射與封閉生態(tài)系統(tǒng)對(duì)哺乳動(dòng)物的復(fù)合影響。科研人員特別關(guān)注骨骼肌萎縮、前庭系統(tǒng)變化及體液分布異常等太空常見(jiàn)生理問(wèn)題。地面模擬實(shí)驗(yàn)顯示,微重力環(huán)境可能導(dǎo)致小鼠肌肉質(zhì)量減少30%以上,而真實(shí)太空環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集將驗(yàn)證這些發(fā)現(xiàn)。輻射效應(yīng)研究則通過(guò)生物標(biāo)記物檢測(cè),評(píng)估遺傳物質(zhì)損傷程度及修復(fù)機(jī)制。
在軌飼養(yǎng)5至7天后,實(shí)驗(yàn)小鼠將通過(guò)神舟二十號(hào)飛船返回地面。國(guó)內(nèi)十余家科研機(jī)構(gòu)將參與后續(xù)研究,從行為學(xué)、生理學(xué)到分子生物學(xué)層面,系統(tǒng)解析空間環(huán)境適應(yīng)性機(jī)制。研究數(shù)據(jù)將通過(guò)開(kāi)放平臺(tái)共享,推動(dòng)全球空間生命科學(xué)進(jìn)步。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指出,哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)制定宇航員健康保障方案具有直接參考價(jià)值,特別是針對(duì)未來(lái)月球基地及火星任務(wù)的長(zhǎng)周期駐留需求。
此次實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)充分考慮了回收環(huán)節(jié)的特殊性。下行生保系統(tǒng)采用多重防護(hù)措施,確保小鼠返回過(guò)程中維持生命體征穩(wěn)定。地面接收?qǐng)F(tuán)隊(duì)已制定詳細(xì)應(yīng)急預(yù)案,涵蓋氣壓調(diào)節(jié)、溫度控制及醫(yī)療支持等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的生物樣本將按照國(guó)際空間站標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行無(wú)害化處理,確保航天活動(dòng)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。











