斑马鱼。
资料照片
水生生保系统(tong)（备份(fen)件）。
新华社记(ji)者 金立旺摄
神舟十八号航天员乘组进驻中(zhong)国空间(jian)站已近1个月，一系列(lie)空间(jian)科学(xue)实验有序开(kai)展。此次随航天员一同来到空间(jian)站的还有一批特殊“乘客”——4条斑马鱼。神舟十八号任务期间(jian)，4条斑马鱼将与4克金鱼藻组成小型水生生态系统(tong)，实现中(zhong)国在空间(jian)培养脊椎动物方面的突破。
搭建小型水生生态系统(tong)
斑马鱼是一种常(chang)见的观赏(shang)鱼，体长约4-6厘(li)米，因身体两侧从头至尾布满(man)多条蓝色条纹而得名(ming)。它(ta)们性情温(wen)和、活泼(po)好(hao)动，成群结队游动时，犹如奔驰的斑马群。
这次来到“太(tai)空之家”的4条斑马鱼承担“重任”——借助由斑马鱼和金鱼藻组成的小型水生生态系统(tong)，科学(xue)家将研究空间(jian)环境对鱼类生长发育、生态系统(tong)运行与物质循环的影响。
进入空间(jian)站后，斑马鱼生活如何？专家介绍，空间(jian)站小型受控生命生态实验组件由神舟十八号航天员转移(yi)至问天舱生命生态实验柜中(zhong)开(kai)展实验后，目前在轨运行稳定、4条斑马鱼状态良好(hao)。
中(zhong)国科学(xue)院上海技术(shu)物理(li)研究所研究员郑伟波说，目前，航天员成功开(kai)展了两次水样样品采集和1次鱼食盒更换操作，发现了斑马鱼在微重力环境下表现出(chu)腹(fu)背颠倒游泳(yong)、旋转运动、转圈等定向行为异(yi)常(chang)现象(xiang)。后续科学(xue)家将利用返回的回收(shou)水样、鱼卵等样品，结合相关视频开(kai)展空间(jian)环境对脊椎动物生长发育与行为的影响研究，同时为空间(jian)密闭生态系统(tong)物质循环研究提供支撑。
和人类一样，在太(tai)空环境中(zhong)生存，鱼类也面临着(zhe)适应性问题。为此，科学(xue)家打造了一套周密的生态系统(tong)。
在问天舱生命生态实验柜小型受控生命生态实验模块中(zhong)，鱼类、植物和微生物协同参与——藻类光合作用产生的氧气供斑马鱼呼吸，鱼呼出(chu)的二氧化碳供藻类进行光合作用，进食产生的粪便则提供了藻类生长的养料。在饮食方面，科学(xue)家专门设计了鱼食，用注射器推进“鱼缸”。
这套“太(tai)空鱼缸”看上去(qu)很简单，实际上面临着(zhe)不少已知和未知的考验。在太(tai)空中(zhong)，鱼类生存的氧气不够怎么办？水变浑了该如何处理(li)？面对可能(neng)出(chu)现的问题，科学(xue)家设置了紧急供氧系统(tong)、水质置换系统(tong)等诸多“配(pei)套”功能(neng)。
为了让斑马鱼在空间(jian)站更好(hao)地(di)存活，航天员必须(xu)给鱼类喂食、供氧，为藻类提供营养液、照明，同时还要满(man)足该系统(tong)pH值、溶氧、温(wen)度、电导率等指标要求，并进行参数调节、鱼卵收(shou)集、废物处理(li)等操作。
为理(li)解生命科学(xue)提供帮(bang)助
除了研究空间(jian)环境对脊椎动物生长发育与行为的影响之外(wai)，科学(xue)家还期待着(zhe)斑马鱼能(neng)够在太(tai)空中(zhong)产卵。
斑马鱼的繁殖周期约7天，1年可连(lian)续繁殖6-7次，产卵量高。专家表示，一旦发现小鱼排卵，系统(tong)将启动专用的排卵装置，把鱼卵收(shou)集起来。
为何选择(ze)斑马鱼作为研究对象(xiang)？专家介绍，斑马鱼与人类基因组相似度高达87%，被称为“模式生物”（可用于研究与揭示生命体某种具(ju)有普遍(bian)规(gui)律(lu)的生物现象(xiang)的一类生物）。此前在中(zhong)国空间(jian)站种植的拟南芥和水稻，同样也是“模式生物”。
专家介绍，斑马鱼体型小，具(ju)有体外(wai)受精、体外(wai)发育、早期胚胎透(tou)明等特点，科学(xue)家可以完整观察研究其发育过程，这对于理(li)解人类生命科学(xue)、疾(ji)病预防和治(zhi)疗以及(ji)药物研发等意义重大。
上世纪(ji)70年代(dai)，美国遗传学(xue)家乔治(zhi)·施特雷辛格首次对斑马鱼进行发育生物学(xue)研究。得益于其特性，斑马鱼在发育生物学(xue)、遗传学(xue)、基础(chu)医学(xue)、药理(li)学(xue)、毒(du)理(li)学(xue)、药物研发以及(ji)生态环境评价等诸多领域得到广泛应用，成为生物学(xue)家的“爱宠”。
斑马鱼进入太(tai)空的时间(jian)也很早。1976年，斑马鱼随着(zhe)苏联(lian)“礼(li)炮五(wu)号”空间(jian)站进入太(tai)空。此后10余年间(jian)，苏联(lian)多次通过联(lian)盟火箭与宇(yu)宙系列(lie)卫星将斑马鱼等送入太(tai)空，开(kai)展在轨生物载(zai)荷实验。
2012年，日本将一个水生舱送入了国际空间(jian)站的日本实验舱，用于研究微重力对海洋生物的影响。3年后，日本实验舱利用18条斑马鱼进行肌肉实验，为制定航天员保健策略提供了参考和指导。
空间(jian)站90余项实（试）验相继开(kai)展
除了“太(tai)空养鱼”，神舟十八号还将利用舱内科学(xue)实验机柜和舱外(wai)载(zai)荷，在微重力基础(chu)物理(li)、空间(jian)材料科学(xue)、空间(jian)生命科学(xue)、航天医学(xue)、航天技术(shu)等领域，开(kai)展90余项实（试）验，其中(zhong)包括实施国际上首次植物茎尖干细胞功能(neng)在轨研究，揭示植物进化对重力的适应机制，为后续定向设计适应太(tai)空环境的空间(jian)作物提供理(li)论支撑。
中(zhong)国载(zai)人航天工程新闻发言人、中(zhong)国载(zai)人航天工程办公室副主任林西强(qiang)此前表示，中(zhong)国空间(jian)站已在轨实施了130多个科学(xue)研究与应用项目，在空间(jian)生命科学(xue)、航天医学(xue)、空间(jian)材料科学(xue)、微重力流体物理(li)等方向已取得重要成果，在国际一流期刊发表论文280余篇。
利用高温(wen)科学(xue)实验柜开(kai)展的新型材料空间(jian)生长研究项目，中(zhong)国首次在空间(jian)获得了地(di)面难以制备的高质量晶体材料，对高性能(neng)多元半导体合金材料制备具(ju)有指导作用；利用生物技术(shu)实验柜开(kai)展的人骨(gu)细胞定向分化的分子靶点研究、对骨(gu)骼肌影响的生物学(xue)基础(chu)研究等项目，取得的成果为促进骨(gu)折、脊柱损伤修(xiu)复(fu)等骨(gu)质疾(ji)病的防治(zhi)，以及(ji)对抗肌萎缩、防治(zhi)代(dai)谢性疾(ji)病提供了新的解决(jue)方案。
林西强(qiang)表示，中(zhong)国将继续坚持(chi)应用为纲、效益为先(xian)，充分发挥国家太(tai)空实验室平台优势，持(chi)续产出(chu)更多高水平成果。（本报记(ji)者 刘(liu)峣）
《 人民日报海外(wai)版 》（ 2024年05月23日 第09 版）
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