神二十一｜中國航天員將首次太空飼養小鼠 探索失重影響

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【點新聞報道】10月30日上午，神舟二十一號載人飛行任務新聞發布會在酒泉衛星發射中心召開。中國載人航天工程新聞發言人張靜波介紹，經任務總指揮部研究決定，瞄準北京時間10月31日23時44分發射神舟二十一號載人飛船。執行神舟二十一號載人飛行任務的航天員乘組由張陸、武飛、張洪章組成，張陸擔任指令長。

張靜波介紹，執行神舟二十一號載人飛行任務的張陸、武飛、張洪章3名航天員分別為航天駕駛員、飛行工程師和載荷專家，涵蓋了中國現役3種航天員類型。航天員張陸執行過神舟十五號載人飛行任務，武飛和張洪章均來自於我國第三批航天員，是首次執行飛行任務。其中，武飛入選前是中國航天科技集團有限公司空間技術研究院工程師，張洪章入選前是中國科學院大連化學物理研究所研究員。

神舟二十一號載人飛船將於明晚發射升空。（央視新聞圖片）
張靜波指出，此次任務是空間站應用與發展階段第6次載人飛行任務，也是載人航天工程第37次飛行任務。任務主要目的是：與神舟二十號乘組完成在軌輪換，在空間站駐留約6個月，開展空間科學與應用工作，實施航天員出艙活動及貨物進出艙，進行空間碎片防護裝置安裝、艙外載荷和艙外設施設備安裝與回收等任務，開展科普教育和公益活動，以及空間搭載試驗，持續發揮空間站綜合應用效益。

據介紹，神二十一乘組在軌期間將新開展27項科學與應用項目，主要針對空間生命科學與生物技術、航天醫學、空間材料科學、微重力流體物理與燃燒、航天新技術等多個領域的關鍵科學問題進行深入系統的研究。其中，乘組將首次在軌實施國內嚙齒類哺乳動物空間科學實驗，選用兩雌兩雄4只小鼠，隨飛船上行並進行在軌飼養，重點研究失重、密閉等空間條件對小鼠行為模式的影響。之後，隨飛船返回地面，進一步開展科學研究，探索小鼠多組織器官在空間環境的應激響應和適應性變化規律。

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太空鼠小弟揭秘宇宙健康密码，中国航天员首次在轨饲养小鼠！

"中国首批太空小鼠即将入住空间站，它们不仅将揭露失重环境下哺乳动物的生存奥秘，更将成为人类登陆月球火星的健康路标。从肌肉变异到骨骼变化，这些‘鼠宇航员’的每项数据都在加速破解太空衰老密码——未来人类踏上火星时，会感谢此刻漂浮的它们铺就的生命阶梯。"（99字）


四只小老鼠，龙笼子，在太空失重环境中漂浮，它们的一举一动正在为人类未来登陆月球和火星铺平道路。

随着神舟二十一号载人飞行任务新闻发布会10月30日在酒泉卫星发射中心举行，一项开创性的太空实验正式公布：航天员将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。两雌两雄4只小鼠将随飞船上行并在空间站进行在轨饲养。

这则消息迅速在社交媒体引发热议，不少人好奇：为什么要大费周章送老鼠去太空？这些“鼠宇航员”如何在天上生活？它们将为人类健康带来什么启示？


01 太空鼠房客

在中国空间站，四只特殊“客人”即将入住——两雌两雄的小鼠，它们将成为中国首批在太空长期生活并返回地面的哺乳动物。

这些小鼠不是普通的实验鼠，它们是帮助科学家解开太空环境对人类影响之谜的关键。

根据计划，这些小鼠将随神舟二十一号飞船上行，在空间站内接受在轨饲养，重点研究失重、密闭等空间条件对小鼠行为模式的影响。

这项实验的创新之处在于，小鼠将不仅仅是太空旅行的乘客，而是真正在太空“居住”并返回的哺乳动物。

在太空之旅结束后，这些小鼠将随飞船返回地面，进一步开展科学研究，探索小鼠多组织器官在空间环境的应激响应和适应性变化规律。


02 宇宙健身房

太空中并非没有重力，而是处于一种持续的自由落体状态，我们称之为微重力。在这种环境中，人和动物的身体会发生显著变化。

国际空间站的研究已经证实，太空长期逗留会导致宇航员出现骨质流失、肌肉萎缩、平衡感与免疫力下降等现象。这些症状与地面上的老年人或“卧床不起”病人的状态极为相似。

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开发的“太空老鼠饲养系统”研究发现，在微重力环境下饲养的老鼠，肌肉与骨密度出现了明显变化。

更令人惊讶的是，在模拟月球重力（1/6G）环境中，老鼠肌肉的数量减少不明显，但肌肉质量发生了改变——持久力所必需的慢肌纤维逐渐转变为爆发力所必需的快肌纤维。

这解释了为什么老年人的肌肉力量会变弱，动作变慢——正是因为快肌纤维随年龄增长而减少。


03 天上的动物航天员

小鼠并非中国空间站的第一批“动物航天员”。在此之前，空间站已经接待了多位特殊的动物客人。

斑马鱼——这种被称为“水中小白鼠”的热带淡水鱼，其基因组与人类有80%以上的相似度。

在神舟十八号任务期间，4条斑马鱼与金鱼藻组成了一个二元水生生态系统，在为期43天的实验中，斑马鱼在空间站成功繁殖产卵。

研究人员观察到，斑马鱼在轨出现了背腹面颠倒游泳、旋转运动、转圈等空间运动行为异常现象。

果蝇——在神舟十九号任务期间，果蝇通过天舟八号货运飞船进入中国空间站，在严格控制的环境条件下，成功在微重力环境中繁育了三代。

科研人员获取了超过4TB的行为数据，观察到果蝇在微重力下的特殊行为模式，例如漂浮、翻跟头，以及交配成功率较地面显著降低。

秀丽隐杆线虫——这些微不足道的小生物，对于空间辐射和微重力的感知与人类在细胞水平上的影响相似。在神舟十五号和十六号任务期间，它们都曾作为实验对象飞赴太空。


04 太空鼠的历史传承

将动物送入太空并非新鲜事。早在19世纪末，宇宙航行理论奠基人齐奥尔科夫斯基就意识到，人类不能贸然进入完全陌生的太空环境，将动物送入高空和轨道进行飞行试验是必由之路。

1946年12月和1947年1月，移居美国的布劳恩两次用V-2火箭将孢子和果蝇等生物送入180千米的高空。

1957年10月4日苏联发射成功第一颗人造地球卫星后，于11月3日发射的第二颗卫星，就将小狗莱伊卡带进轨道。

在第一名航天员尤里·加加林进入太空前，苏联共进行31次高空动物飞行实验和7次动物轨道飞行试验。

2013年，俄罗斯的Bion-M生物卫星实验舱携带45只实验鼠、15只壁虎和蜗牛、沙鼠等小动物在太空旅行一个月后返回地球。

这些“动物航天员”为人类航天事业做出了不可磨灭的贡献。


05 太空养鼠的技术挑战

在太空中饲养小鼠面临诸多技术挑战。微重力环境下，一切都会漂浮，包括饲料、水和动物的排泄物。

日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）开发的“太空老鼠饲养系统”通过在离心机上设置可单独饲养老鼠的小型笼子，在宇宙环境中以人工制造重力来进行饲养。

该系统分别将宇宙空间微重力下的老鼠，与人工打造的与地面同样重力（1G）环境下的老鼠，在其他条件不变的状况下饲养了约一个月。

这种设计使得科学家能够比较不同重力条件下老鼠的生理变化，从而更准确地了解微重力的影响。

中国空间站如何解决这些问题？ 虽然具体技术细节尚未公开，但可以想象这需要一套高度复杂的生命支持系统，包括温度控制、通风、饲料供应、废物处理等多个子系统。


06 未来的深空探测

小鼠太空实验的最终目的是为人类未来的深空探测任务铺平道路。随着各国计划重返月球和登陆火星，如何保障宇航员在长期太空飞行中的健康变得越来越重要。

太空环境中能观察到的身体变化速度，比在地面上的变化要快。这使得太空成为研究人类衰老和相关疾病的天然实验室。

利用“太空老鼠饲养系统”进行的研究，将会带来地面实验所无法得到的知识，为人类的健康长寿及载人探测提供诸多有益的启示。

中国空间站未来还计划开展更复杂的多物种生态系统的研究，既能服务于太空探索，也为解决航天员在太空中面临的问题和发展对抗策略提供理论基础。


随着神舟二十一号任务即将执行，中国空间站的“鼠宇航员”们正准备踏上旅程。它们不会操作复杂的太空仪器，也不会进行太空行走，但它们的每一个动作、每一次进食、甚至每一丝生理变化，都是无价的数据。

这些小小的哺乳动物正背负着人类迈向星辰大海的梦想。当未来人类踏上火星表面时，或许会感谢今天这些在太空中漂浮的小鼠为他们的健康铺平了道路。