神舟二十一號載人飛船即將開啟太空征程,此次任務中,除了3名航天員,還有4只特殊的“動物航天員”——兩雌兩雄的近交系小黑鼠將一同奔赴蒼穹。它們從300只候選者中脫穎而出,將在太空中完成我國首次在軌嚙齒類哺乳動物空間科學實驗,為人類太空探索事業貢獻獨特力量。
這4只小黑鼠的選拔過程堪稱“魔鬼訓練”。中國科學院動物研究所的科研團隊先從300只候選鼠中,依據生理指標、繁殖能力等基礎條件篩選出48只作為備份。隨后,這些小黑鼠要經歷多輪嚴苛測試。在轉棒裝置上,它們要對抗“天旋地轉”,以此適應發射過程中的過載;在三維迷宮里,它們要完成空間探索,測試自身的認知能力;在特制的“動感單車”上,它們要維持運動能力,模擬太空環境下的適應情況;甚至還要通過懸尾實驗,驗證自身的抗壓韌性。經過層層篩選,最終這4只小黑鼠成功勝出。
科研團隊選擇近交系小黑鼠而非常見的小白鼠,是經過深思熟慮的。這類小鼠生理差異極小,實驗數據能夠精準反映太空環境帶來的影響。而且,它們與人類基因相似度高達85%,其生理變化可以直接為人類太空適應研究提供參考,堪稱天然的“人體替身”。科研人員李天達表示:“它們的遺傳特征和器官構造與人類更為相近,是探索太空生命規律的理想模型。”
為了讓小黑鼠在太空中“住得舒適、生活良好”,科研團隊精心打造了一套專屬的太空生存系統。隨神舟二十一號上行的小鼠實驗單元是一個帶有透明觀察窗的金屬盒,里面配備了自動喂食飲水裝置、排泄物收集系統。還特別設計了彈簧式“躲避籠”,既符合小鼠穴居的習性,能夠緩解它們的焦慮情緒,又能在發射和返回時的振動中為它們提供安全保護。
飛船進入軌道后,航天員將承擔起“太空飼養員”的重任。他們會把小鼠單元移入天舟九號提前送達的空間小型哺乳動物飼養裝置中。這個裝置功能強大,能夠實現氣密隔離、氣體凈化、實時成像監測等功能,可以24小時追蹤小鼠的飲食、活動軌跡等20多項生理指標。李天達強調:“這次任務的核心目標是讓小鼠‘活著上、活著下’,為后續哺乳動物太空研究奠定基礎。”
雖然小黑鼠在軌時間僅有5至7天,但它們的“工作任務”卻十分關鍵。地面科研團隊將通過飼養裝置的成像系統,實時觀察它們在微重力環境下的行為變化。比如,是否會出現漂浮狀態下進食異常的情況,運動模式是否會因失重而改變,睡眠節律是否會受到空間環境的干擾。重點聚焦免疫系統、心血管功能等領域,因為就像人類出差時免疫力容易下降一樣,小鼠在太空也可能出現類似的生理波動,這些變化數據對于破解航天員太空適應難題至關重要。
待神舟二十號乘組完成在軌輪換,小黑鼠將隨其返回地球。著陸后2小時內,科研人員會立即對它們進行全身CT掃描、血液檢測和組織切片分析。通過單細胞測序技術,解析太空環境對肝臟、骨骼等器官的分子調控機制,甚至探索微重力對遺傳密碼的影響。這些數據將直接服務于中國載人登月(2030年前)和火星探測(2045年前后)計劃,為制定航天員健康保障方案提供有力依據。
這4只小黑鼠的出征,標志著中國空間站生命科學研究邁向了新的高度。此前,線蟲、斑馬魚、果蠅等低等模式動物已經先后入駐空間站,而此次哺乳動物實驗的突破實現了研究維度的跨越。從簡單生物到脊椎動物,從細胞觀察到個體行為分析,構建起了更加完整的太空生命研究鏈條。它們的太空之旅,不僅有助于人類摸清極端環境下的生命適應規律,其研究成果還能反哺地球醫學,為骨質疏松、心血管疾病等提供新的治療思路。當神舟二十號帶著這些“生命探路者”返回地球時,它們帶回的不僅是實驗數據,更是中國航天向深空探索邁出的堅實一步。











