斑马鱼。
资料照片
水生生保系统（备(bei)份件）。
新华社记者 金(jin)立旺摄
神舟十八号航天员乘组进驻中(zhong)国(guo)空间站已近1个月，一系列空间科学(xue)实验有序(xu)开展。此次随航天员一同来(lai)到空间站的还有一批特殊“乘客”——4条斑马鱼。神舟十八号任务期间，4条斑马鱼将与4克金(jin)鱼藻(zao)组成小型(xing)水生生态系统，实现(xian)中(zhong)国(guo)在空间培养脊椎动物方面的突破。
搭(da)建(jian)小型(xing)水生生态系统
斑马鱼是(shi)一种常见的观赏鱼，体长约(yue)4-6厘米，因身体两侧从(cong)头至尾(wei)布满多条蓝色条纹(wen)而得名(ming)。它(ta)们性情温和、活泼好动，成群结队游(you)动时，犹如奔(ben)驰的斑马群。
这次来(lai)到“太空之家(jia)”的4条斑马鱼承担“重任”——借助由斑马鱼和金(jin)鱼藻(zao)组成的小型(xing)水生生态系统，科学(xue)家(jia)将研究空间环境对鱼类(lei)生长发育、生态系统运行与物质循环的影响。
进入空间站后，斑马鱼生活如何(he)？专家(jia)介绍(shao)，空间站小型(xing)受控生命生态实验组件由神舟十八号航天员转(zhuan)移至问天舱生命生态实验柜中(zhong)开展实验后，目前在轨运行稳定、4条斑马鱼状(zhuang)态良好。
中(zhong)国(guo)科学(xue)院上海技术物理研究所研究员郑伟波说，目前，航天员成功开展了(le)两次水样样品采集和1次鱼食盒更换操作，发现(xian)了(le)斑马鱼在微重力环境下表现(xian)出腹背颠倒游(you)泳(yong)、旋转(zhuan)运动、转(zhuan)圈等定向行为异常现(xian)象。后续科学(xue)家(jia)将利用返回的回收水样、鱼卵等样品，结合相关视(shi)频开展空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响研究，同时为空间密(mi)闭生态系统物质循环研究提供(gong)支撑。
和人类(lei)一样，在太空环境中(zhong)生存(cun)，鱼类(lei)也面临着适(shi)应性问题(ti)。为此，科学(xue)家(jia)打造了(le)一套(tao)周密(mi)的生态系统。
在问天舱生命生态实验柜小型(xing)受控生命生态实验模块中(zhong)，鱼类(lei)、植(zhi)物和微生物协同参(can)与——藻(zao)类(lei)光合作用产生的氧气供(gong)斑马鱼呼吸，鱼呼出的二氧化碳供(gong)藻(zao)类(lei)进行光合作用，进食产生的粪便则提供(gong)了(le)藻(zao)类(lei)生长的养料。在饮食方面，科学(xue)家(jia)专门设计了(le)鱼食，用注射器推进“鱼缸”。
这套(tao)“太空鱼缸”看上去很简单，实际上面临着不少(shao)已知和未知的考验。在太空中(zhong)，鱼类(lei)生存(cun)的氧气不够怎么办？水变浑了(le)该如何(he)处(chu)理？面对可能出现(xian)的问题(ti)，科学(xue)家(jia)设置了(le)紧急供(gong)氧系统、水质置换系统等诸多“配套(tao)”功能。
为了(le)让斑马鱼在空间站更好地(di)存(cun)活，航天员必须给(gei)鱼类(lei)喂食、供(gong)氧，为藻(zao)类(lei)提供(gong)营养液、照明，同时还要满足该系统pH值、溶氧、温度、电导率等指标要求，并进行参(can)数调节、鱼卵收集、废物处(chu)理等操作。
为理解生命科学(xue)提供(gong)帮助
除了(le)研究空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响之外(wai)，科学(xue)家(jia)还期待着斑马鱼能够在太空中(zhong)产卵。
斑马鱼的繁(fan)殖周期约(yue)7天，1年可连续繁(fan)殖6-7次，产卵量高。专家(jia)表示，一旦发现(xian)小鱼排卵，系统将启动专用的排卵装置，把(ba)鱼卵收集起来(lai)。
为何(he)选(xuan)择斑马鱼作为研究对象？专家(jia)介绍(shao)，斑马鱼与人类(lei)基因组相似度高达(da)87%，被称为“模式生物”（可用于(yu)研究与揭示生命体某种具有普遍(bian)规律的生物现(xian)象的一类(lei)生物）。此前在中(zhong)国(guo)空间站种植(zhi)的拟南芥和水稻，同样也是(shi)“模式生物”。
专家(jia)介绍(shao)，斑马鱼体型(xing)小，具有体外(wai)受精、体外(wai)发育、早期胚胎(tai)透明等特点，科学(xue)家(jia)可以完整观察研究其发育过程，这对于(yu)理解人类(lei)生命科学(xue)、疾病预防和治疗(liao)以及药物研发等意义重大(da)。
上世纪70年代，美国(guo)遗(yi)传学(xue)家(jia)乔治·施特雷辛格首次对斑马鱼进行发育生物学(xue)研究。得益于(yu)其特性，斑马鱼在发育生物学(xue)、遗(yi)传学(xue)、基础医学(xue)、药理学(xue)、毒理学(xue)、药物研发以及生态环境评价等诸多领(ling)域得到广泛(fan)应用，成为生物学(xue)家(jia)的“爱宠(chong)”。
斑马鱼进入太空的时间也很早。1976年，斑马鱼随着苏联“礼炮五号”空间站进入太空。此后10余年间，苏联多次通过联盟火箭(jian)与宇宙系列卫星(xing)将斑马鱼等送(song)入太空，开展在轨生物载荷(he)实验。
2012年，日本将一个水生舱送(song)入了(le)国(guo)际空间站的日本实验舱，用于(yu)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(gong)了(le)参(can)考和指导。
空间站90余项实（试）验相继开展
除了(le)“太空养鱼”，神舟十八号还将利用舱内科学(xue)实验机柜和舱外(wai)载荷(he)，在微重力基础物理、空间材料科学(xue)、空间生命科学(xue)、航天医学(xue)、航天技术等领(ling)域，开展90余项实（试）验，其中(zhong)包括实施国(guo)际上首次植(zhi)物茎尖干细(xi)胞功能在轨研究，揭示植(zhi)物进化对重力的适(shi)应机制，为后续定向设计适(shi)应太空环境的空间作物提供(gong)理论支撑。
中(zhong)国(guo)载人航天工程新闻发言人、中(zhong)国(guo)载人航天工程办公室副主任林西(xi)强此前表示，中(zhong)国(guo)空间站已在轨实施了(le)130多个科学(xue)研究与应用项目，在空间生命科学(xue)、航天医学(xue)、空间材料科学(xue)、微重力流体物理等方向已取得重要成果，在国(guo)际一流期刊发表论文280余篇。
利用高温科学(xue)实验柜开展的新型(xing)材料空间生长研究项目，中(zhong)国(guo)首次在空间获得了(le)地(di)面难以制备(bei)的高质量晶体材料，对高性能多元半导体合金(jin)材料制备(bei)具有指导作用；利用生物技术实验柜开展的人骨细(xi)胞定向分化的分子靶点研究、对骨骼肌影响的生物学(xue)基础研究等项目，取得的成果为促进骨折、脊柱损伤(shang)修复等骨质疾病的防治，以及对抗肌萎缩、防治代谢性疾病提供(gong)了(le)新的解决方案。
林西(xi)强表示，中(zhong)国(guo)将继续坚持应用为纲、效益为先，充分发挥(hui)国(guo)家(jia)太空实验室平台优势，持续产出更多高水平成果。（本报记者 刘(liu)峣）
《 人民日报海外(wai)版 》（ 2024年05月23日 第(di)09 版）
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