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揭秘“太空小鼠”的“出差奇遇”

2026年01月09日08:50 | 來源:中國青年報
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原標題:揭秘“太空小鼠”的“出差奇遇”

  小鼠在太空中“飄著玩”。

  在中國科學院動物研究所實驗動物中心,有6隻獨特的小生命即將迎來“滿月”——它們的父母,是曾搭乘神舟二十一號載人飛船、在中國空間站駐留14天的一對“太空小鼠”。

  此前,4隻“太空小鼠”於2025年11月14日隨返回艙安全著陸,其中1隻雌鼠和1隻雄鼠在返回地面后交配,懷孕雌鼠於2025年12月10日6時許順利產下9隻幼崽。目前有6隻幼鼠存活,存活率正常﹔母鼠哺育行為正常,幼仔活力良好。

  “此次任務証明短期空間飛行未對小鼠的生育能力產生明顯影響。”中國科學院動物研究所研究員王紅梅表示,小鼠返回地面后完成交配、懷孕並生出后代,為未來進一步研究空間環境對哺乳動物生命孕育的影響提供了極其珍貴的樣本。

  隨著這窩“太空小鼠后代”在科研人員的精心呵護下茁壯成長,它們的父母在太空“出差”期間的奇妙經歷也吸引了許多公眾的注意與好奇:小鼠能否適應太空環境?飛船返回計劃調整給小鼠的“出差”帶來哪些影響?它們產仔后有何不同?

  鼠媽媽將小鼠產在“紅房子”內。

  太空旅行的母鼠有更強的“護崽欲望”

  為了讓“太空小鼠”在空間站的生活獲得良好體驗,科研團隊在飼養裝置中設計了“躲避窩”,在飛船出現振動和噪聲、空間站失重環境下,受到驚嚇的小鼠能夠鑽進窩內緩解緊張和焦慮。小鼠飼養裝置中還設置了定向風場,能將小鼠的排泄物、毛發等代謝物吹至裝置底部吸附回收,保証小鼠生活環境的清潔。

  “習慣了地面重力的小鼠剛抵達太空的前幾天顯得很緊張,爪子一直抓著躲避窩不敢活動。”王紅梅提到,隨著逐漸適應太空環境,它們開始放鬆下來,“在飼養裝置內的大彈簧反復穿梭,自由飄著玩”。

  值得注意的是,“太空小鼠”的科學實驗在地面還有一個對照組。除空間微重力環境以外,“地面小鼠”的生活環境和飲食條件在各方面與“太空小鼠”一模一樣。

  在“太空小鼠”返回地面並產仔后,地面對照組的一對小鼠同樣生育了后代。科研團隊發現了一個有趣的現象:經歷過太空旅行的母鼠,展現出了比地面對照組更強烈的“護崽欲望”。

  王紅梅表示,“地面小鼠”並不在乎把幼崽生在哪裡,“而‘太空小鼠’卻一定要把幼崽生在能提供躲避的紅房子中,還會把棉花撐開,把房子的門堵好,連續好幾天保持警覺的狀態”。

  對此,王紅梅推測,強烈的保護欲可能與小鼠經歷過的太空環境有關,“這種日常生活的改變可能給小鼠帶來行為學上的反應,這些是非常值得研究的科學問題”。

  科研人員取出“太空小鼠”。

  天地協作 補給豆漿應對“斷糧”危機

  作為開展小鼠對空間環境的適應和應激響應等研究的項目團隊成員之一,中國科學院大學2024級生物與醫藥專業碩士研究生連海婷曾在2025年9月參與制定一套規范的、可實施的小鼠返回后研究方案。

  面對如此嚴苛的標准化與書面化要求,連海婷曾疑惑:“我們為何要如此‘較真’?”

  事實証明,周密的前期准備,就是為了在應對突發情況時能處變不驚。4隻小鼠的太空之旅並非一帆風順。由於神舟二十號返回計劃調整,小鼠們的“太空出差”時間被拉長,且返程時間未定。盡管科研團隊已經預先准備了多余的鼠糧,但小鼠在任務后期仍遭遇了“斷糧”考驗。

  面對這一突發狀況,地面科研團隊迅速啟動應急響應機制,第一時間開展多方案論証與地面驗証。

  連海婷在隨團隊不舍晝夜、開會論証的過程中回想起了在發射場看到的醒目標語:“成功是差一點點的失敗,失敗是差一點點的成功”“萬無一失,一失萬無”……

  “從任務總體單位,到項目團隊,再到航天員系統,多個體系迅速聯動,目標隻有一個:讓小鼠活下去,平安健康地返回。”連海婷突然間懂得了“兩彈一星”精神中“大力協同、勇於登攀”那無聲卻磅礡的含義。

  “我作為一名國科大學生,能親身參與國家重大航天工程,我深感榮幸。這段經歷讓我真切體會到何為嚴謹的科研、系統的工程與偉大的協作。”連海婷說。

  經過嚴謹的地面模擬驗証之后,科研團隊借助空間飼養裝置預留的外部補水口,在航天員的協助下將空間站內的飲用水通過補水口注入小鼠實驗單元,快速解決了小鼠的飲水難題。

  食物補給則面臨更大挑戰。小鼠的定制飼料無法臨時補充,科研團隊緊急在航天員系統的協助下,調取航天員食品清單,篩選出壓縮餅干、玉米、榛子、豆漿等多種潛在替代食物,立即開展地面驗証實驗,重點測試食物的適口性、小鼠食用后的健康狀態及在軌補充操作的可行性。

  “豆漿既能提供食物營養,操作又非常簡單。”王紅梅說。經過多方面的評估考量,科研團隊最終選定豆漿作為小鼠應急食物,於2025年11月12日、13日成功完成了豆漿補給。

  據了解,“太空小鼠”在軌期間,科研團隊還通過提前研發的AI行為研判系統,實時追蹤小鼠的運動軌跡、進食、睡眠等狀態,精准預測飼料消耗進度,為應急決策提供了關鍵的數據支撐。

  王紅梅介紹,此前,為了方便區分小鼠,科研團隊給小鼠的不同耳朵打上了“耳環標志”,但即便如此,在通過監控攝像頭進行肉眼觀察時仍然容易分不清。

  “后來我們發現其實根本不需要去識別標志,因為AI系統會自動把兩隻小鼠分別標記成紅色和綠色。”王紅梅說。

  對於兩對小鼠在太空中是否有過交配行為,王紅梅透露,目前科研團隊還在分析AI模型數據,“將它們在太空中的每分每秒研究清楚”。

  鼠媽媽正在照料鼠寶寶。本組圖片由中國科學院空間應用工程與技術中心提供

  “為人類健康提供有價值的參考”

  為什麼要送小鼠上太空?

  據了解,作為地面生命科學領域和醫學領域最常用的模式動物,小鼠約有85%的基因與人類同源,也因此成為開展生命體空間生理、病理及生長發育和繁衍研究的重要模型,是太空旅行的“常客”。

  2013年,日本科學家曾將小鼠的精子冷凍送至“國際空間站”存放。9個月后再使它們返回地球進行人工授精。盡管這些精子在空間環境下受到的宇宙射線輻射量是地球上的約100倍,且大多出現了DNA損傷,但這些精子的出生率與地球上保存的精子差距不大,出生后的小鼠也能正常長大,且具備生育能力。

  2018年,美國太空探索技術公司(SpaceX)發射的“龍”飛船中搭載了20隻實驗用小白鼠,以此來研究太空環境對小白鼠生物周期節律、微生物和其他生理學過程的影響。

  近年來,我國立足自身航天強國發展需求,繼秀麗隱杆線虫、斑馬魚、金魚藻、果蠅、渦虫等動植物之后,穩步補齊哺乳動物空間實驗的技術拼圖。

  2025年10月31日,經過科學家精心挑選的4隻實驗小鼠隨神舟二十一號載人飛船發射升空,11月14日隨返回艙安全著陸。這標志著我國首次實現了包括前期准備、在中國空間站開展在軌實驗到樣品下行回收等環節的哺乳動物空間實驗的全流程技術方案,為未來更大規模開展哺乳動物空間科學實驗奠定了堅實基礎。

  “小鼠在太空環境裡經歷的各種行為和生理上的改變,可以為人類的健康提供有價值的參考,這也是我們做這個研究的初衷。”王紅梅表示,如今,我國也具備了將小鼠送到空間站開展哺乳動物實驗的能力,“未來有望廣泛開展與人類健康密切相關的空間哺乳動物研究”。

  在王紅梅看來,此次實驗的成功驗証了我國空間站生命支持系統的可靠性和應急響應能力,其研究成果將為解析太空環境對人類生殖健康、生長發育的潛在影響提供參考,為制定更全面有效的太空航行防護策略提供重要支撐。

  記者了解到,對於這批由太空返回小鼠孕育的子代,科學家將持續開展系統性研究,重點關注其生長發育曲線、生理與病理特征的變化。此外,科學家還將進一步觀察子代的繁殖能力,嘗試獲得“子二代”小鼠,以深入探討太空環境對哺乳動物多代遺傳和發育的潛在影響。(記者 王璟瑄)

(責編:木勝玉、朱紅霞)

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