在神舟二十一號載人飛行任務新聞發布會上,一則引人矚目的消息成為公眾討論的熱點——我國將首次在空間站開展嚙齒類哺乳動物空間科學實驗。四只經過嚴格篩選和訓練的小鼠(兩雌兩雄)將隨飛船進入太空,完成5至7天的實驗任務后返回地球。這些“鼠航天員”將幫助科學家探索空間環境對多組織器官的應激響應和適應性變化規律,為人類深空探測積累關鍵數據。
此次實驗的篩選標準堪稱嚴苛。據中國科學院動物研究所實驗動物中心工程師王祎曦介紹,最初從300只小鼠中選出48只作為備份,最終僅有4只(雌雄各2只)獲得“上天”資格。每一輪篩選都會淘汰10%至20%的小鼠,入選者需滿足多項硬性指標。國際航天專家雨廣指出,基因純粹性是首要條件——所有小鼠均經過多代近親繁殖,確保基因高度統一。這種特性可排除個體差異干擾,使實驗結果具有科學可比性和重復性。
通過基因關后,小鼠還需接受體能、抗暈和檢疫三大考驗。體能測試中,它們需在轉棒式疲勞儀上堅持110秒以上不落地,以模擬火箭發射時的劇烈震動;抗暈測試則通過二維旋轉儀模擬太空失重環境,小鼠需在不同姿態下耐受順逆時針旋轉,并通過平衡木測試驗證其空間感知能力。所有小鼠均需提前接種疫苗并完成病原體檢測,確保不會攜帶傳染病污染空間站或影響其他實驗。
為何選擇小鼠而非猴子、狗等更接近人類的動物?雨廣解釋,這是科學必要性與航天可行性權衡后的結果。從科學價值看,小鼠與人類基因相似度達85%,器官結構和生理反應高度接近。例如,太空失重導致的骨質流失和免疫力下降在小鼠身上均有體現,相關數據可直接為保障航天員長期太空生存提供參考。而線蟲、果蠅等低等生物雖易搭載,但實驗結果難以遷移至人類。
從航天任務可行性來看,小鼠堪稱“性價比之王”。猴子、狗等大型哺乳動物體型大、耗氧多,需龐大生命保障系統,可能占用神舟飛船返回艙近一個人的空間。相比之下,小鼠體型小巧,一個小型密封實驗單元即可容納,配套的喂食和糞便清理系統也更輕便。小鼠繁殖快、代際周期短,能在短期內觀察太空環境對生物的長期影響,大幅降低人類直接實驗的風險。
此次實驗的核心目標是驗證“全流程技術”。雨廣表示,任務重點并非開展復雜實驗,而是確保小鼠“活著上太空、健康返回地球”。從火箭發射的震動過載,到空間站的在軌飼養,再到返回艙著陸的沖擊,每一個環節都在測試我國對哺乳動物太空運輸的掌控能力。為保障小鼠的太空生活,科研人員設計了自動喂食器、通風系統和光照調節裝置,模擬地面生存環境。神舟二十一號采用的3個半小時快速交會對接技術,也進一步減少了小鼠在途中的應激反應。
據悉,此次任務還將開展27項科學與應用項目,涵蓋空間生命科學與生物技術、航天醫學、空間材料科學等多個領域。針對4只小鼠的實驗項目將探索空間環境下遺傳密碼起源與手性的關系,研究氨基酸-核苷不同手性組合的選擇性規律,以及分子手性和重力環境對生物分子同手性起源的影響。這些研究將為人類未來載人登月、登陸火星等深空探測計劃提供重要支撐。











