斑马鱼。
资料照片
水生生保(bao)系统（备(bei)份件）。
新华社记者 金立旺摄
神舟十八号航天员(yuan)乘组进驻中国空间(jian)站已近1个月，一系列空间(jian)科学实验(yan)有(you)序开展。此次(ci)随航天员(yuan)一同(tong)来(lai)到空间(jian)站的还有(you)一批(pi)特(te)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(zao)组成小型水生生态系统，实现中国在空间(jian)培养脊(ji)椎动物方面的突破(po)。
搭(da)建小型水生生态系统
斑马鱼是一种(zhong)常见的观赏鱼，体长约4-6厘米，因身体两(liang)侧从头至尾布满多条蓝色条纹而得名。它们性情温和、活泼好动，成群结队游动时，犹如奔驰的斑马群。
这(zhe)次(ci)来(lai)到“太空之家”的4条斑马鱼承担“重任”——借助(zhu)由斑马鱼和金鱼藻(zao)组成的小型水生生态系统，科学家将研究空间(jian)环境(jing)对鱼类生长发育(yu)、生态系统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(yan)组件由神舟十八号航天员(yuan)转移至问天舱生命生态实验(yan)柜中开展实验(yan)后，目前在轨运行稳定(ding)、4条斑马鱼状(zhuang)态良好。
中国科学院上海技(ji)术物理(li)研究所研究员(yuan)郑伟波说，目前，航天员(yuan)成功开展了两(liang)次(ci)水样样品采集和1次(ci)鱼食盒更(geng)换操作，发现了斑马鱼在微重力环境(jing)下(xia)表(biao)现出(chu)腹(fu)背颠倒游泳、旋(xuan)转运动、转圈等定(ding)向行为异常现象(xiang)。后续科学家将利用返回的回收水样、鱼卵等样品，结合相关(guan)视频开展空间(jian)环境(jing)对脊(ji)椎动物生长发育(yu)与行为的影响研究，同(tong)时为空间(jian)密(mi)闭(bi)生态系统物质循环研究提供(gong)支撑。
和人类一样，在太空环境(jing)中生存，鱼类也(ye)面临着适应性问题(ti)。为此，科学家打造了一套周密(mi)的生态系统。
在问天舱生命生态实验(yan)柜小型受控生命生态实验(yan)模块中，鱼类、植物和微生物协同(tong)参与——藻(zao)类光(guang)合作用产生的氧气(qi)供(gong)斑马鱼呼吸，鱼呼出(chu)的二氧化(hua)碳供(gong)藻(zao)类进行光(guang)合作用，进食产生的粪(fen)便则提供(gong)了藻(zao)类生长的养料。在饮(yin)食方面，科学家专门设计了鱼食，用注射器推进“鱼缸”。
这(zhe)套“太空鱼缸”看上去很简单，实际上面临着不少已知和未(wei)知的考验(yan)。在太空中，鱼类生存的氧气(qi)不够怎么办(ban)？水变浑了该如何处理(li)？面对可能出(chu)现的问题(ti)，科学家设置了紧急供(gong)氧系统、水质置换系统等诸(zhu)多“配套”功能。
为了让(rang)斑马鱼在空间(jian)站更(geng)好地(di)存活，航天员(yuan)必须给鱼类喂食、供(gong)氧，为藻(zao)类提供(gong)营养液、照明，同(tong)时还要满足该系统pH值(zhi)、溶氧、温度、电导率等指标要求，并进行参数调节、鱼卵收集、废物处理(li)等操作。
为理(li)解生命科学提供(gong)帮助(zhu)
除了研究空间(jian)环境(jing)对脊(ji)椎动物生长发育(yu)与行为的影响之外，科学家还期待着斑马鱼能够在太空中产卵。
斑马鱼的繁殖周期约7天，1年可连续繁殖6-7次(ci)，产卵量高。专家表(biao)示，一旦(dan)发现小鱼排卵，系统将启(qi)动专用的排卵装置，把鱼卵收集起来(lai)。
为何选择斑马鱼作为研究对象(xiang)？专家介绍，斑马鱼与人类基(ji)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(zhong)具有(you)普遍规律的生物现象(xiang)的一类生物）。此前在中国空间(jian)站种(zhong)植的拟(ni)南芥和水稻，同(tong)样也(ye)是“模式生物”。
专家介绍，斑马鱼体型小，具有(you)体外受精、体外发育(yu)、早期胚(pei)胎透明等特(te)点，科学家可以完(wan)整观察研究其发育(yu)过程，这(zhe)对于理(li)解人类生命科学、疾病(bing)预防和治疗以及药(yao)物研发等意义重大。
上世纪70年代，美国遗传学家乔治·施特(te)雷辛格首次(ci)对斑马鱼进行发育(yu)生物学研究。得益于其特(te)性，斑马鱼在发育(yu)生物学、遗传学、基(ji)础医学、药(yao)理(li)学、毒(du)理(li)学、药(yao)物研发以及生态环境(jing)评价等诸(zhu)多领域得到广泛应用，成为生物学家的“爱宠”。
斑马鱼进入太空的时间(jian)也(ye)很早。1976年，斑马鱼随着苏(su)联“礼炮五号”空间(jian)站进入太空。此后10余年间(jian)，苏(su)联多次(ci)通过联盟火箭与宇宙(zhou)系列卫(wei)星(xing)将斑马鱼等送入太空，开展在轨生物载荷实验(yan)。
2012年，日本将一个水生舱送入了国际空间(jian)站的日本实验(yan)舱，用于研究微重力对海洋生物的影响。3年后，日本实验(yan)舱利用18条斑马鱼进行肌肉实验(yan)，为制定(ding)航天员(yuan)保(bao)健策略提供(gong)了参考和指导。
空间(jian)站90余项实（试）验(yan)相继开展
除了“太空养鱼”，神舟十八号还将利用舱内科学实验(yan)机柜和舱外载荷，在微重力基(ji)础物理(li)、空间(jian)材料科学、空间(jian)生命科学、航天医学、航天技(ji)术等领域，开展90余项实（试）验(yan)，其中包括实施国际上首次(ci)植物茎尖(jian)干细胞功能在轨研究，揭示植物进化(hua)对重力的适应机制，为后续定(ding)向设计适应太空环境(jing)的空间(jian)作物提供(gong)理(li)论支撑。
中国载人航天工程新闻(wen)发言(yan)人、中国载人航天工程办(ban)公室(shi)副主任林西强此前表(biao)示，中国空间(jian)站已在轨实施了130多个科学研究与应用项目，在空间(jian)生命科学、航天医学、空间(jian)材料科学、微重力流体物理(li)等方向已取得重要成果(guo)，在国际一流期刊发表(biao)论文280余篇(pian)。
利用高温科学实验(yan)柜开展的新型材料空间(jian)生长研究项目，中国首次(ci)在空间(jian)获得了地(di)面难(nan)以制备(bei)的高质量晶体材料，对高性能多元半(ban)导体合金材料制备(bei)具有(you)指导作用；利用生物技(ji)术实验(yan)柜开展的人骨细胞定(ding)向分化(hua)的分子靶点研究、对骨骼肌影响的生物学基(ji)础研究等项目，取得的成果(guo)为促进骨折、脊(ji)柱损伤(shang)修(xiu)复(fu)等骨质疾病(bing)的防治，以及对抗肌萎缩、防治代谢性疾病(bing)提供(gong)了新的解决方案。
林西强表(biao)示，中国将继续坚持应用为纲、效(xiao)益为先，充分发挥国家太空实验(yan)室(shi)平台优势(shi)，持续产出(chu)更(geng)多高水平成果(guo)。（本报记者 刘峣）
《 人民日报海外版 》（ 2024年05月23日 第09 版）
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