斑马鱼。
资料(liao)照(zhao)片
水(shui)生生保(bao)系(xi)统（备份件）。
新华社(she)记者 金立旺摄(she)
神(shen)舟十八(ba)号航天员乘组进(jin)驻中国空间站已近(jin)1个(ge)月，一系(xi)列空间科(ke)学实验有序开展。此次(ci)随航天员一同来(lai)到空间站的还(hai)有一批特殊“乘客”——4条(tiao)斑马鱼。神(shen)舟十八(ba)号任务期间，4条(tiao)斑马鱼将(jiang)与4克金鱼藻组成小型水(shui)生生态系(xi)统，实现中国在空间培养脊椎动(dong)物(wu)方面的突破。
搭建小型水(shui)生生态系(xi)统
斑马鱼是一种常见(jian)的观赏鱼，体长约(yue)4-6厘米，因身体两侧从头至尾布满多条(tiao)蓝色条(tiao)纹而得名。它们性情(qing)温和、活泼好(hao)动(dong)，成群结队游(you)动(dong)时，犹如奔驰的斑马群。
这次(ci)来(lai)到“太空之家”的4条(tiao)斑马鱼承(cheng)担“重任”——借助由(you)斑马鱼和金鱼藻组成的小型水(shui)生生态系(xi)统，科(ke)学家将(jiang)研(yan)究空间环境对鱼类生长发育(yu)、生态系(xi)统运行与物(wu)质循环的影响。
进(jin)入空间站后(hou)，斑马鱼生活如何？专家介绍，空间站小型受(shou)控生命生态实验组件由(you)神(shen)舟十八(ba)号航天员转移(yi)至问天舱生命生态实验柜(gui)中开展实验后(hou)，目(mu)前在轨运行稳(wen)定、4条(tiao)斑马鱼状(zhuang)态良(liang)好(hao)。
中国科(ke)学院上海技(ji)术物(wu)理研(yan)究所研(yan)究员郑(zheng)伟波说(shuo)，目(mu)前，航天员成功开展了两次(ci)水(shui)样样品采集和1次(ci)鱼食盒(he)更换操作(zuo)，发现了斑马鱼在微重力环境下表现出腹背颠倒游(you)泳、旋转运动(dong)、转圈等(deng)定向行为异常现象。后(hou)续科(ke)学家将(jiang)利用返(fan)回的回收水(shui)样、鱼卵等(deng)样品，结合相关视频开展空间环境对脊椎动(dong)物(wu)生长发育(yu)与行为的影响研(yan)究，同时为空间密闭生态系(xi)统物(wu)质循环研(yan)究提供支撑。
和人类一样，在太空环境中生存，鱼类也面临着适(shi)应性问题。为此，科(ke)学家打(da)造了一套周密的生态系(xi)统。
在问天舱生命生态实验柜(gui)小型受(shou)控生命生态实验模(mo)块中，鱼类、植物(wu)和微生物(wu)协同参与——藻类光合作(zuo)用产生的氧气供斑马鱼呼吸，鱼呼出的二氧化碳供藻类进(jin)行光合作(zuo)用，进(jin)食产生的粪便则提供了藻类生长的养料(liao)。在饮食方面，科(ke)学家专门设(she)计了鱼食，用注射器推进(jin)“鱼缸”。
这套“太空鱼缸”看上去(qu)很简单，实际上面临着不(bu)少已知和未知的考验。在太空中，鱼类生存的氧气不(bu)够怎么(me)办？水(shui)变浑(hun)了该如何处理？面对可能出现的问题，科(ke)学家设(she)置了紧急供氧系(xi)统、水(shui)质置换系(xi)统等(deng)诸多“配套”功能。
为了让斑马鱼在空间站更好(hao)地存活，航天员必须给鱼类喂食、供氧，为藻类提供营养液、照(zhao)明，同时还(hai)要满足该系(xi)统pH值、溶氧、温度、电导率等(deng)指标(biao)要求，并进(jin)行参数(shu)调节、鱼卵收集、废物(wu)处理等(deng)操作(zuo)。
为理解生命科(ke)学提供帮助
除(chu)了研(yan)究空间环境对脊椎动(dong)物(wu)生长发育(yu)与行为的影响之外，科(ke)学家还(hai)期待着斑马鱼能够在太空中产卵。
斑马鱼的繁殖周期约(yue)7天，1年(nian)可连续繁殖6-7次(ci)，产卵量高。专家表示，一旦发现小鱼排卵，系(xi)统将(jiang)启动(dong)专用的排卵装置，把鱼卵收集起来(lai)。
为何选择斑马鱼作(zuo)为研(yan)究对象？专家介绍，斑马鱼与人类基因组相似度高达87%，被称为“模(mo)式(shi)生物(wu)”（可用于研(yan)究与揭示生命体某种具有普遍规律的生物(wu)现象的一类生物(wu)）。此前在中国空间站种植的拟南芥和水(shui)稻，同样也是“模(mo)式(shi)生物(wu)”。
专家介绍，斑马鱼体型小，具有体外受(shou)精、体外发育(yu)、早期胚胎透明等(deng)特点，科(ke)学家可以完整观察(cha)研(yan)究其发育(yu)过程，这对于理解人类生命科(ke)学、疾(ji)病预防和治(zhi)疗以及药物(wu)研(yan)发等(deng)意义重大。
上世纪70年(nian)代，美国遗传学家乔治(zhi)·施特雷辛格首次(ci)对斑马鱼进(jin)行发育(yu)生物(wu)学研(yan)究。得益于其特性，斑马鱼在发育(yu)生物(wu)学、遗传学、基础医学、药理学、毒理学、药物(wu)研(yan)发以及生态环境评(ping)价等(deng)诸多领域得到广(guang)泛应用，成为生物(wu)学家的“爱宠”。
斑马鱼进(jin)入太空的时间也很早。1976年(nian)，斑马鱼随着苏联“礼炮五(wu)号”空间站进(jin)入太空。此后(hou)10余年(nian)间，苏联多次(ci)通过联盟火箭与宇宙系(xi)列卫星将(jiang)斑马鱼等(deng)送入太空，开展在轨生物(wu)载荷实验。
2012年(nian)，日本(ben)将(jiang)一个(ge)水(shui)生舱送入了国际空间站的日本(ben)实验舱，用于研(yan)究微重力对海洋生物(wu)的影响。3年(nian)后(hou)，日本(ben)实验舱利用18条(tiao)斑马鱼进(jin)行肌肉实验，为制定航天员保(bao)健策略提供了参考和指导。
空间站90余项实（试）验相继开展
除(chu)了“太空养鱼”，神(shen)舟十八(ba)号还(hai)将(jiang)利用舱内科(ke)学实验机柜(gui)和舱外载荷，在微重力基础物(wu)理、空间材(cai)料(liao)科(ke)学、空间生命科(ke)学、航天医学、航天技(ji)术等(deng)领域，开展90余项实（试）验，其中包括实施国际上首次(ci)植物(wu)茎尖干细胞功能在轨研(yan)究，揭示植物(wu)进(jin)化对重力的适(shi)应机制，为后(hou)续定向设(she)计适(shi)应太空环境的空间作(zuo)物(wu)提供理论支撑。
中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主(zhu)任林西强此前表示，中国空间站已在轨实施了130多个(ge)科(ke)学研(yan)究与应用项目(mu)，在空间生命科(ke)学、航天医学、空间材(cai)料(liao)科(ke)学、微重力流(liu)体物(wu)理等(deng)方向已取得重要成果，在国际一流(liu)期刊发表论文280余篇。
利用高温科(ke)学实验柜(gui)开展的新型材(cai)料(liao)空间生长研(yan)究项目(mu)，中国首次(ci)在空间获得了地面难以制备的高质量晶体材(cai)料(liao)，对高性能多元(yuan)半导体合金材(cai)料(liao)制备具有指导作(zuo)用；利用生物(wu)技(ji)术实验柜(gui)开展的人骨细胞定向分(fen)化的分(fen)子靶点研(yan)究、对骨骼肌影响的生物(wu)学基础研(yan)究等(deng)项目(mu)，取得的成果为促进(jin)骨折、脊柱损伤修复等(deng)骨质疾(ji)病的防治(zhi)，以及对抗肌萎缩、防治(zhi)代谢性疾(ji)病提供了新的解决方案(an)。
林西强表示，中国将(jiang)继续坚持应用为纲、效益为先，充分(fen)发挥国家太空实验室平台优势，持续产出更多高水(shui)平成果。（本(ben)报记者 刘峣）
《 人民日报海外版 》（ 2024年(nian)05月23日 第09 版）
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