神舟二十一號(hào)載人飛船即將開啟太空征程,此次任務(wù)中,除了3名航天員,還有4只特殊的“動(dòng)物航天員”——兩雌兩雄的近交系小黑鼠將一同奔赴蒼穹。它們從300只候選者中脫穎而出,將在太空中完成我國(guó)首次在軌嚙齒類哺乳動(dòng)物空間科學(xué)實(shí)驗(yàn),為人類太空探索事業(yè)貢獻(xiàn)獨(dú)特力量。
這4只小黑鼠的選拔過(guò)程堪稱“魔鬼訓(xùn)練”。中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所的科研團(tuán)隊(duì)先從300只候選鼠中,依據(jù)生理指標(biāo)、繁殖能力等基礎(chǔ)條件篩選出48只作為備份。隨后,這些小黑鼠要經(jīng)歷多輪嚴(yán)苛測(cè)試。在轉(zhuǎn)棒裝置上,它們要對(duì)抗“天旋地轉(zhuǎn)”,以此適應(yīng)發(fā)射過(guò)程中的過(guò)載;在三維迷宮里,它們要完成空間探索,測(cè)試自身的認(rèn)知能力;在特制的“動(dòng)感單車”上,它們要維持運(yùn)動(dòng)能力,模擬太空環(huán)境下的適應(yīng)情況;甚至還要通過(guò)懸尾實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自身的抗壓韌性。經(jīng)過(guò)層層篩選,最終這4只小黑鼠成功勝出。
科研團(tuán)隊(duì)選擇近交系小黑鼠而非常見(jiàn)的小白鼠,是經(jīng)過(guò)深思熟慮的。這類小鼠生理差異極小,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)反映太空環(huán)境帶來(lái)的影響。而且,它們與人類基因相似度高達(dá)85%,其生理變化可以直接為人類太空適應(yīng)研究提供參考,堪稱天然的“人體替身”。科研人員李天達(dá)表示:“它們的遺傳特征和器官構(gòu)造與人類更為相近,是探索太空生命規(guī)律的理想模型。”
為了讓小黑鼠在太空中“住得舒適、生活良好”,科研團(tuán)隊(duì)精心打造了一套專屬的太空生存系統(tǒng)。隨神舟二十一號(hào)上行的小鼠實(shí)驗(yàn)單元是一個(gè)帶有透明觀察窗的金屬盒,里面配備了自動(dòng)喂食飲水裝置、排泄物收集系統(tǒng)。還特別設(shè)計(jì)了彈簧式“躲避籠”,既符合小鼠穴居的習(xí)性,能夠緩解它們的焦慮情緒,又能在發(fā)射和返回時(shí)的振動(dòng)中為它們提供安全保護(hù)。
飛船進(jìn)入軌道后,航天員將承擔(dān)起“太空飼養(yǎng)員”的重任。他們會(huì)把小鼠單元移入天舟九號(hào)提前送達(dá)的空間小型哺乳動(dòng)物飼養(yǎng)裝置中。這個(gè)裝置功能強(qiáng)大,能夠?qū)崿F(xiàn)氣密隔離、氣體凈化、實(shí)時(shí)成像監(jiān)測(cè)等功能,可以24小時(shí)追蹤小鼠的飲食、活動(dòng)軌跡等20多項(xiàng)生理指標(biāo)。李天達(dá)強(qiáng)調(diào):“這次任務(wù)的核心目標(biāo)是讓小鼠‘活著上、活著下’,為后續(xù)哺乳動(dòng)物太空研究奠定基礎(chǔ)。”
雖然小黑鼠在軌時(shí)間僅有5至7天,但它們的“工作任務(wù)”卻十分關(guān)鍵。地面科研團(tuán)隊(duì)將通過(guò)飼養(yǎng)裝置的成像系統(tǒng),實(shí)時(shí)觀察它們?cè)谖⒅亓Νh(huán)境下的行為變化。比如,是否會(huì)出現(xiàn)漂浮狀態(tài)下進(jìn)食異常的情況,運(yùn)動(dòng)模式是否會(huì)因失重而改變,睡眠節(jié)律是否會(huì)受到空間環(huán)境的干擾。重點(diǎn)聚焦免疫系統(tǒng)、心血管功能等領(lǐng)域,因?yàn)榫拖袢祟惓霾顣r(shí)免疫力容易下降一樣,小鼠在太空也可能出現(xiàn)類似的生理波動(dòng),這些變化數(shù)據(jù)對(duì)于破解航天員太空適應(yīng)難題至關(guān)重要。
待神舟二十號(hào)乘組完成在軌輪換,小黑鼠將隨其返回地球。著陸后2小時(shí)內(nèi),科研人員會(huì)立即對(duì)它們進(jìn)行全身CT掃描、血液檢測(cè)和組織切片分析。通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序技術(shù),解析太空環(huán)境對(duì)肝臟、骨骼等器官的分子調(diào)控機(jī)制,甚至探索微重力對(duì)遺傳密碼的影響。這些數(shù)據(jù)將直接服務(wù)于中國(guó)載人登月(2030年前)和火星探測(cè)(2045年前后)計(jì)劃,為制定航天員健康保障方案提供有力依據(jù)。
這4只小黑鼠的出征,標(biāo)志著中國(guó)空間站生命科學(xué)研究邁向了新的高度。此前,線蟲、斑馬魚、果蠅等低等模式動(dòng)物已經(jīng)先后入駐空間站,而此次哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的突破實(shí)現(xiàn)了研究維度的跨越。從簡(jiǎn)單生物到脊椎動(dòng)物,從細(xì)胞觀察到個(gè)體行為分析,構(gòu)建起了更加完整的太空生命研究鏈條。它們的太空之旅,不僅有助于人類摸清極端環(huán)境下的生命適應(yīng)規(guī)律,其研究成果還能反哺地球醫(yī)學(xué),為骨質(zhì)疏松、心血管疾病等提供新的治療思路。當(dāng)神舟二十號(hào)帶著這些“生命探路者”返回地球時(shí),它們帶回的不僅是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),更是中國(guó)航天向深空探索邁出的堅(jiān)實(shí)一步。











