即将发射的神舟二十一号载人飞船,将携带6项科学实验上行中国空间站。其中,“空间动物品系筛选与饲养关键技术验证”实验将围绕首次进入中国空间站的4只小鼠,开展为期5到7天的“小鼠空间环境的适应性和应激响应研究”,这将填补我国在空间站小型哺乳动物实验方面的空缺。在中国科学院动物研究所,近期,科研人员们一直在为这次空间科学实验的顺利进行做着准备。
4只实验小鼠从300只候选小鼠中选拔
总台央视记者帅俊全介绍,中国科学院动物研究所的小鼠饲养间,对洁净度要求极高,工作人员与拍摄设备需提前两小时进入并进行全方位消毒。被选中的小鼠非常幸运,它们是科研人员最新筛选出的,将有机会搭乘神舟二十一号飞船前往中国空间站。

中国科学院动物研究所实验动物中心工程师 王祎曦:大概是从300只小鼠里,最后选出48只小鼠,来作为上天前的备份鼠,最终是只有4只小鼠正式上天,是雌雄各2只。每一轮的筛选,大概会筛选淘汰掉10%到20%的小鼠。

科研人员告诉记者,航天员的筛选是万里挑一,这批实验小鼠的筛选也同样十分严格。近期,他们已经在实验室对约300只候选小鼠进行了长达60多天的层层筛选与训练,重点考核小鼠的生理指标、繁殖能力、运动能力、空间识别能力、记忆能力等,以确保这次哺乳动物空间科学实验的顺利进行。
“过五关斩六将”
优质小鼠需通过多轮考核
那么,这批小鼠是如何进行考核的呢?一起到考核现场去看看。
为了筛选合格的小鼠,科研人员专门设计了测试小鼠体能和抗眩晕能力的仪器。
小鼠体能测试

小鼠转棒式疲劳仪,就像是给小鼠设计的“动感单车”,6只小鼠需要在每个旋转的滚轮上不停地跑动,才能不会掉下来,哪一只小鼠停留时间最久,就会最终胜出,进入下一轮筛选。

专家称,如果这一轮测试中,所有小鼠都掉落下来,那么他们会选择最后掉下来的一只体能最好的小鼠进入下一轮角逐。
小鼠抗眩晕能力测试

考验小鼠的抗眩晕能力,有点像航天员的地面失重训练。在一个高速旋转的容器内,小鼠会经历横向、竖向及正、反的持续转动。

中国科学院动物研究所实验动物中心工程师 王祎曦:这是很核心的筛选项目。来测试小鼠,旋转对它前庭功能是否有影响。如果对它前庭功能没有任何影响的小鼠,就视为是筛选合格的小鼠。

专家介绍,前庭功能是指维持平衡和空间定向的核心系统,负责感知头部运动、协调身体姿势与眼球运动。如果前庭功能异常,可能会导致眩晕、失衡等症状。通过测试小鼠前庭功能,科研人员可以筛选出更适应发射阶段失重状态的优质小鼠。

完成抗眩晕能力测试的小鼠从容器中被取出后,就马上进入“平衡木”测试。眼前的小鼠就顺利地通过了平衡木进入了下一关。

据介绍,除体能方面的筛选外,科研人员还为小鼠设计了“闯迷宫”等测试环节,用以考验小鼠的记忆力和智商,确保其在空间环境中能够准确找到食物。
小黑鼠比小白鼠
更具备空间科学实验优势
科研人员告诉记者,这次实验使用的是一种小黑鼠,区别于以往我们看到的实验用小白鼠,小黑鼠具备独特优势,是这次空间科学实验的首选动物样本。
据介绍,这次用到的小黑鼠属于近交系,它们不仅长得很像,而且利用这种小鼠做出的实验结果也十分有利于开展科学研究。

中国科学院动物研究所实验动物中心工程师 王祎曦:用近交系小鼠,这1只小鼠和100只小鼠做出来的实验结果应该是没有太大差别的,几乎可以说是一模一样。得到的实验数据,发射前后和训练筛选前后的数据都有可比性。

据介绍,我们常见的小白鼠属于封闭群小鼠,这种小鼠个体差异性较大,对于这次空间科学实验来说,小黑鼠更加适合。

中国科学院动物研究所实验动物中心工程师 王祎曦:对于目前阶段来讲,需要用近交系的小黑鼠来获得一致性的结果,来攒一定的数据。而在未来,可能我们封闭群的小白鼠也会运用到的航天实验中。
科研人员将全程监控小鼠在空间站状态
科研人员告诉记者,经过精心筛选训练后的4只小鼠将装在特制的容器中,随神舟二十一号载人飞船运送到中国空间站,并在全程监控情况下开展实验。这次实验将为未来我国开展此类空间研究奠定基础。
中国科学院上海技术物理研究所副研究员 刘方武:所有的装置都是为小鼠提供适宜的生保条件的。小鼠是放在一个实验单元里面的,所以上行的时候,是把实验单元放在上行生保支持装置里,保证小鼠从地面到空间站的过程当中,小鼠在实验单元里有比较好的生保条件。入轨之后,实验单元就从上行生保支持装置里取出来,放到饲养装置里,饲养装置可以提供更好的饲养环境,并且在饲养的过程当中,有摄像机,我们会在监控大厅可以实时地看到小鼠,可以观测到小鼠各种的生活场景,它的状态。

在轨期间,航天员与地面科研人员将通过多维度视频图像监测小鼠的空间行为,研究失重、密闭等空间条件对小鼠行为模式的影响,从而掌握空间小型哺乳动物饲养和监测关键核心技术,并初步探究小鼠在空间环境的应激响应和适应性变化规律。4只小鼠将在轨饲养5到7天,之后会随神舟二十号载人飞船返回地球,科研人员将对其开展下一步的科学研究。

中国科学院动物研究所副研究员 李天达:这次的任务探索从地面发射前准备,一直到在轨实验,一个全流程的通路。给我们下一次建立这个能力,再去开展生物研究奠定基础,这是一个从“0”到“1”的过程。
相关阅读
视频丨可爱“太空鼠”陪伴航天员 “太空家园”将再添“新成员”
Copyright © 2001-2025 湖北荆楚网络科技股份有限公司 All Rights Reserved
互联网新闻信息许可证 4212025003 -
增值电信业务经营许可证 鄂B2-20231273 -
广播电视节目制作经营许可证(鄂)字第00011号
信息网络传播视听节目许可证 1706144 -
互联网出版许可证 (鄂)字3号 -
营业执照
鄂ICP备 13000573号-1
鄂公网安备 42010602000206号
版权为 荆楚网 www.cnhubei.com 所有 未经同意不得复制或镜像