经历“300进4”严格选拔，空间站里能吃能睡，“加班”归来状态良好——“小鼠航天员”开启太空环游记
10月31日，随着神舟二十一号飞船的升空，4只特殊的“航天员”——“小鼠航天员”正式开启了它们的太空之旅。这是我国首次在空间站实施啮齿类哺乳动物空间科学实验，标志着我国在太空生命科学研究领域迈出了重要一步。然而，由于神舟二十号飞船疑似遭遇空间微小碎片撞击，原定在轨5至7天后返回地面的小鼠们，“出差”周期被意外延长至近两周。
11月14日，这批延长“出差”时间的“小鼠航天员”终于搭乘神舟二十一号飞船顺利返回地面。目前，科研团队正对它们进行深入研究，以探究这次“太空之旅”给小鼠带来的变化。相关研究成果将为未来的深空探索提供宝贵数据。
这批飞天的小鼠属于C57BL/6品系，是一种近交系小鼠。它们遗传均一性好、个体间差异小，身体健壮且适应性强。飞天小鼠的编号分别为6(雄)、98(雄)、154(雌)、186(雌)。
与人类航天员的选拔类似，“小鼠航天员”也必须经过严格的筛选。为确保实验在轨顺利进行，科研人员为300只小鼠设计了一份“考卷”，涵盖了生理指标、运动能力、空间识别能力、记忆能力、繁殖能力等多个方面。
小鼠们面临的第一个考验是旋转滚轮。在转棒式疲劳仪上，小鼠需要不停跑动才能不掉落，跑动时间越长表明个体越有韧性、不易疲劳。坚持时间更久的小鼠晋级下一轮——抗眩晕能力测试，它们要身处高速旋转的容器中，持续转动以测试前庭功能。前庭功能优秀的小鼠更能适应发射时的超重状态和太空失重状态。
接下来，“平衡木”“走迷宫”等测试环节轮流登场，旨在挑选运动协调能力和记忆能力优秀的个体，以防它们飞天后无法找到食物位置。经过这些选拔项目，200只小鼠被淘汰，胜出的100只小鼠开始接受前庭功能、装置适应性等针对性训练。此后，科研人员再从中挑选出12只小鼠作为飞天“预备队员”。
经过60多天的筛选和训练，在神舟二十一号飞船发射任务当天早上，编号为6、98、154、186的两雄两雌4只小鼠最终被选出执行实验任务。同时，地面实验室里还有4只小鼠成为实验的对照组，通过天地对照实验，科研团队将更精准地识别出太空因素导致小鼠的变化。
当“小鼠航天员”的影像公布时，不少人表示惊讶——它们不是常见的小白鼠，而是一批小黑鼠。这种小黑鼠的特点让它们更符合“小鼠航天员”的要求，也利于科学家开展空间实验和科学数据采集。
广大网友还纷纷为“小鼠航天员”取名，从“舒克、贝塔”的童年回忆，到“鼠嫦娥、鼠天将”的神话元素，再到“望天、揽月、追云、逐梦”的探索豪情……这些名字寄托着浓浓的期待。
“空间站的环境为我们提供了地面无法复刻的微重力条件，我们期待看到在微重力、宇宙辐射和封闭生态系统的综合作用下，小鼠会发生哪些变化。”中国科学院动物研究所副研究员李天达表示，微重力环境会直接影响小鼠的骨骼肌、前庭系统和体液分布，辐射则可能引发遗传物质损伤，这些因素都是地面模拟无法完全复现的。
在空间站里生活，居住的舒适度很重要。小鼠的“太空宿舍”——由中国科学院上海技术物理研究所团队研制的小型哺乳动物饲养装置经过特殊设计，能够实现自动饲养，适合啮齿类动物的在轨生存。装置内共有两个房间，在航天员的操作下，4只小鼠分为两组，一雄一雌住进一间房。考虑到小鼠穴居动物的特性，科研团队还在装置中设计了一处躲避笼，既丰富了小鼠的生活空间，又能在飞船发射及返回过程中出现振动和噪声时，让受到惊吓的小鼠钻进笼内缓解焦虑。
卫生问题也无需担心。装置内部的定向风场能将小鼠的在轨排泄物、掉落毛发等代谢物吹至装置底部回收，保证内部空间的清洁度。同时，装置本身采用全气密结构，与空间站内的空气也实现完全隔离。
4只小鼠在轨的任务就是健康生活，在装置内自由地进食、活动。这些生活情况都会通过在轨相机回传至地面。科研团队对它们展开了24小时监测，观察它们的应激行为、生活节律、互动行为等变化。
中国空间站每天绕地球飞行约16圈，没有了昼夜更替，小鼠会不会不适应？考虑到这一点，科研团队为它们安装了照明系统，每天在北京时间7时亮灯，19时熄灯。“日出日落”如常，让小鼠保持正常的生物钟。
作为我国首批飞天的实验小鼠，它们的一举一动都备受关注。当然，4只小鼠的表现也不负众望，在空间站里状态良好，活泼好动，能够正常进食饮水。失重条件下，装置的几面墙壁都被它们视为“地面”，有的小鼠会抓着笼壁睡觉，睡熟后爪子松开，就会“睡”在半空中。这些画面都被在轨相机一一记录下来。
由于神舟二十号飞船返回舱舷窗玻璃出现细微裂纹，不满足载人安全返回的放行条件，小鼠原计划5至7天的短期“太空出差”被延长至近两周。在地面，科研团队早早地为它们准备了新家，期盼它们归来。11月14日，经历了近两周的在轨生活，4只小鼠终于坐上了返回地球的飞船。当飞船返回舱落地后，科研团队第一时间将小鼠转移到用于转运的专用运输盒里，盒内铺着柔软的垫料，还放置了它们喜欢的果冻、饲料及饮用水，这些都是小鼠们熟悉的“家乡味道”。
科研人员介绍说，这些辅助手段可以帮助小鼠快速恢复状态，重新适应地面环境。后续，科研团队还将开展小鼠的行为学检测、生理生化指标分析等工作，初步解析小鼠对空间环境的应激响应与适应性变化规律。小鼠的基因与人类的相似度约为85%，是模拟人类生理病理变化的天然模型，可谓是合格的“探路先行者”。
“随着人类太空活动时间的延长，我们需要更全面地了解哺乳动物在空间微重力环境下的适应性。”李天达表示，这批飞天小鼠有望填补我国在空间小型哺乳动物实验领域的空白，为未来长期太空探索提供基础数据，并通过样本和数据的共享，推动空间生命科学的整体发展。
来自中国科学院空间应用工程与技术中心的蒋越一直关注着小鼠在轨的状态，并在返回任务当天守候在东风着陆场，迎接小鼠“回家”。他介绍，这批“小鼠航天员”非常聪明，它们在很短的时间内就适应了空间站的微重力环境，并能够自主进食、饮水、活动、入睡。通过本次任务，科研团队成功探索了小鼠在轨饲养的关键技术，并建立起空间哺乳动物天地一体化全流程研究的实验体系，为我国后续开展大规模的空间哺乳动物研究奠定了重要基础。
线虫、果蝇、斑马鱼、涡虫、小鼠……如今，入住中国空间站“太空动物园”——问天实验舱生命生态实验柜的动物名单正日渐充实。它们都是生命科学研究中经典的模式生物，即由科学家们选定用于科学研究，以揭示某些具有普遍规律的生命现象的生物。随着我国太空探索的脚步不断加快，太空动物实验持续开展，返回式卫星、神舟飞船、空间站等航天器成为相关实验的重要平台。
在中国空间站，线虫是最早入住的实验动物。在神舟十五号任务期间，科研人员利用问天实验舱生命生态实验柜的小型通用培养实验模块开展了线虫实验。线虫个体小、结构简单、生长周期短、繁殖能力强，易于空间搭载培养、便于进行遗传操作，它们对于空间辐射和微重力的感知与人类及一些哺乳动物在细胞水平上的影响相似，可以用于探索太空环境对机体的生长、发育、生殖、运动、衰老等方面的影响与作用机制。
随后，“鱼航员”登场。包含4条斑马鱼和4克金鱼藻的空间先进水生生保系统随神舟十八号飞船成功发射升空并进入中国空间站，实现了我国在太空培养脊椎动物的突破。该系统完成了斑马鱼从生长发育到繁殖的长期培养实验，创造了水生生态系统空间运行43天的新世界纪录。
神舟十九号飞船则首次把果蝇带到空间站，经过约两个月的实验，果蝇在轨培育出第三代。如今，小鼠也已完成太空之旅。当前，我国的空间生命科学研究从藻类到鱼类再到哺乳类，展现了从低等生物到高等动物拓展的趋势，相关研究正在逐步走向深入。这些出征太空的“动物使者”将为人类在太空长期生存、开展深空探测奠定坚实的科学基础。
北京晚报 本报记者 刘苏雅 文
受访者 供图
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