斑(ban)马鱼。
资料照片(pian)
水生生保(bao)系统（备份件）。
新华社记者 金立旺(wang)摄
神(shen)舟十八号航天员乘组进(jin)驻(zhu)中国空间站(zhan)已近1个月，一系列空间科学实验有序(xu)开展。此次随航天员一同来到空间站(zhan)的还有一批特(te)殊“乘客”——4条斑(ban)马鱼。神(shen)舟十八号任务期(qi)间，4条斑(ban)马鱼将与4克金鱼藻组成小(xiao)型水生生态系统，实现中国在空间培养(yang)脊椎动(dong)物方面的突破。
搭建小(xiao)型水生生态系统
斑(ban)马鱼是一种常(chang)见的观赏鱼，体长约4-6厘米，因身体两(liang)侧从头至尾布(bu)满多条蓝(lan)色条纹而得名。它们性情温和(he)、活泼好动(dong)，成群结队游动(dong)时，犹如奔驰的斑(ban)马群。
这次来到“太空之家(jia)”的4条斑(ban)马鱼承担“重任”——借助(zhu)由斑(ban)马鱼和(he)金鱼藻组成的小(xiao)型水生生态系统，科学家(jia)将研究空间环境对鱼类生长发(fa)育(yu)、生态系统运行与物质循环的影响。
进(jin)入(ru)空间站(zhan)后，斑(ban)马鱼生活如何(he)？专家(jia)介绍，空间站(zhan)小(xiao)型受控生命生态实验组件由神(shen)舟十八号航天员转移至问天舱(cang)生命生态实验柜中开展实验后，目前在轨运行稳(wen)定(ding)、4条斑(ban)马鱼状态良好。
中国科学院上海(hai)技术物理研究所研究员郑伟波说，目前，航天员成功开展了两(liang)次水样样品采集和(he)1次鱼食盒更换(huan)操作，发(fa)现了斑(ban)马鱼在微重力环境下表现出腹背颠倒(dao)游泳、旋转运动(dong)、转圈等定(ding)向(xiang)行为异常(chang)现象。后续(xu)科学家(jia)将利用返回的回收水样、鱼卵等样品，结合相关视(shi)频(pin)开展空间环境对脊椎动(dong)物生长发(fa)育(yu)与行为的影响研究，同时为空间密闭生态系统物质循环研究提供支撑。
和(he)人类一样，在太空环境中生存(cun)，鱼类也(ye)面临着适(shi)应性问题(ti)。为此，科学家(jia)打造(zao)了一套周密的生态系统。
在问天舱(cang)生命生态实验柜小(xiao)型受控生命生态实验模块中，鱼类、植物和(he)微生物协同参与——藻类光合作用产生的氧气供斑(ban)马鱼呼吸，鱼呼出的二氧化碳供藻类进(jin)行光合作用，进(jin)食产生的粪便则提供了藻类生长的养(yang)料。在饮食方面，科学家(jia)专门设计了鱼食，用注射(she)器(qi)推进(jin)“鱼缸”。
这套“太空鱼缸”看(kan)上去(qu)很简单(dan)，实际上面临着不少已知和(he)未知的考(kao)验。在太空中，鱼类生存(cun)的氧气不够怎么办？水变浑了该如何(he)处理？面对可能出现的问题(ti)，科学家(jia)设置了紧急供氧系统、水质置换(huan)系统等诸多“配套”功能。
为了让斑(ban)马鱼在空间站(zhan)更好地存(cun)活，航天员必须给鱼类喂食、供氧，为藻类提供营养(yang)液、照明，同时还要满足该系统pH值、溶氧、温度、电导率等指标(biao)要求，并进(jin)行参数调节、鱼卵收集、废物处理等操作。
为理解生命科学提供帮助(zhu)
除了研究空间环境对脊椎动(dong)物生长发(fa)育(yu)与行为的影响之外，科学家(jia)还期(qi)待着斑(ban)马鱼能够在太空中产卵。
斑(ban)马鱼的繁殖周期(qi)约7天，1年(nian)可连续(xu)繁殖6-7次，产卵量高(gao)。专家(jia)表示，一旦发(fa)现小(xiao)鱼排卵，系统将启动(dong)专用的排卵装置，把鱼卵收集起来。
为何(he)选择(ze)斑(ban)马鱼作为研究对象？专家(jia)介绍，斑(ban)马鱼与人类基因组相似度高(gao)达87%，被(bei)称为“模式(shi)生物”（可用于研究与揭示生命体某种具有普遍规律的生物现象的一类生物）。此前在中国空间站(zhan)种植的拟南芥(jie)和(he)水稻，同样也(ye)是“模式(shi)生物”。
专家(jia)介绍，斑(ban)马鱼体型小(xiao)，具有体外受精、体外发(fa)育(yu)、早期(qi)胚胎透(tou)明等特(te)点，科学家(jia)可以完整观察研究其发(fa)育(yu)过(guo)程，这对于理解人类生命科学、疾病预防和(he)治疗(liao)以及药物研发(fa)等意(yi)义重大。
上世纪70年(nian)代(dai)，美(mei)国遗传学家(jia)乔治·施特(te)雷辛格(ge)首次对斑(ban)马鱼进(jin)行发(fa)育(yu)生物学研究。得益(yi)于其特(te)性，斑(ban)马鱼在发(fa)育(yu)生物学、遗传学、基础医(yi)学、药理学、毒理学、药物研发(fa)以及生态环境评价等诸多领(ling)域得到广泛应用，成为生物学家(jia)的“爱宠”。
斑(ban)马鱼进(jin)入(ru)太空的时间也(ye)很早。1976年(nian)，斑(ban)马鱼随着苏联“礼炮五(wu)号”空间站(zhan)进(jin)入(ru)太空。此后10余年(nian)间，苏联多次通过(guo)联盟火箭与宇宙系列卫星将斑(ban)马鱼等送(song)入(ru)太空，开展在轨生物载荷实验。
2012年(nian)，日本将一个水生舱(cang)送(song)入(ru)了国际空间站(zhan)的日本实验舱(cang)，用于研究微重力对海(hai)洋生物的影响。3年(nian)后，日本实验舱(cang)利用18条斑(ban)马鱼进(jin)行肌肉实验，为制定(ding)航天员保(bao)健策略(lue)提供了参考(kao)和(he)指导。
空间站(zhan)90余项(xiang)实（试）验相继开展
除了“太空养(yang)鱼”，神(shen)舟十八号还将利用舱(cang)内科学实验机柜和(he)舱(cang)外载荷，在微重力基础物理、空间材(cai)料科学、空间生命科学、航天医(yi)学、航天技术等领(ling)域，开展90余项(xiang)实（试）验，其中包括实施国际上首次植物茎尖干细胞功能在轨研究，揭示植物进(jin)化对重力的适(shi)应机制，为后续(xu)定(ding)向(xiang)设计适(shi)应太空环境的空间作物提供理论支撑。
中国载人航天工程新闻发(fa)言人、中国载人航天工程办公室副主任林西(xi)强此前表示，中国空间站(zhan)已在轨实施了130多个科学研究与应用项(xiang)目，在空间生命科学、航天医(yi)学、空间材(cai)料科学、微重力流体物理等方向(xiang)已取得重要成果，在国际一流期(qi)刊发(fa)表论文280余篇。
利用高(gao)温科学实验柜开展的新型材(cai)料空间生长研究项(xiang)目，中国首次在空间获得了地面难以制备的高(gao)质量晶体材(cai)料，对高(gao)性能多元半导体合金材(cai)料制备具有指导作用；利用生物技术实验柜开展的人骨(gu)细胞定(ding)向(xiang)分化的分子靶点研究、对骨(gu)骼肌影响的生物学基础研究等项(xiang)目，取得的成果为促(cu)进(jin)骨(gu)折(she)、脊柱损伤修复等骨(gu)质疾病的防治，以及对抗肌萎缩、防治代(dai)谢性疾病提供了新的解决方案。
林西(xi)强表示，中国将继续(xu)坚持应用为纲、效益(yi)为先，充分发(fa)挥国家(jia)太空实验室平台优势(shi)，持续(xu)产出更多高(gao)水平成果。（本报记者 刘峣）
《 人民日报海(hai)外版 》（ 2024年(nian)05月23日 第(di)09 版）
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