中國研究人員招募了一群生命力頑強(qiáng)的斑馬魚，以了解如何幫助人類在太空中生存，這些魚在遠(yuǎn)離自然家園的地方——中國天宮空間站上創(chuàng)造了一項(xiàng)科學(xué)記錄。
據(jù)參與研究的科學(xué)家稱，早在6月，這四條斑馬魚已經(jīng)在空間站度過了第43天，這一時(shí)長幾乎是國際空間站(ISS)上類似實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)紀(jì)錄的三倍。
4月25日，斑馬魚和金魚藻被搭載在神舟18號(hào)飛船上送入軌道，這是創(chuàng)建一個(gè)自給自足的生態(tài)系統(tǒng)項(xiàng)目的一部分，旨在研究微重力和輻射對(duì)物種發(fā)育和生長的影響。
根據(jù)上周發(fā)表的論文，斑馬魚在43天內(nèi)經(jīng)歷了從生長到發(fā)育再到繁殖的自然生命階段，創(chuàng)造了太空生態(tài)實(shí)驗(yàn)的新紀(jì)錄。
論文作者表示：“這一里程碑式的成就不僅意味著中國在太空生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)方面取得了進(jìn)展，還為太空任務(wù)的閉環(huán)生態(tài)系統(tǒng)提供了寶貴的數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。
這項(xiàng)研究由來自多個(gè)研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)共同設(shè)計(jì)和監(jiān)督，其中包括中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所和武漢水生生物研究所。
中國空間站上搭載的創(chuàng)新型封閉式水生生態(tài)系統(tǒng)(CAES)使這一成就成為可能，該系統(tǒng)集成了生物再生生命支持系統(tǒng)、氣體平衡控制系統(tǒng)和微生物處理系統(tǒng)。
封閉式生態(tài)系統(tǒng)中的智能和自動(dòng)控制系統(tǒng)(如安裝的傳感器系統(tǒng))可監(jiān)控pH值和電導(dǎo)率等水質(zhì)參數(shù)，以確保水生棲息地的安全性和可持續(xù)性。CAES還配備了一個(gè)液體泵，可增強(qiáng)魚類和植物培育室之間的液體交換。
開發(fā)先進(jìn)的生命支持系統(tǒng)是未來太空探索的重要一步。研究人員總結(jié)道：“這一進(jìn)步必將為人類在太空中長期生存和活動(dòng)鋪平道路，使長期生存和居住的愿景更接近現(xiàn)實(shí)。”
中國斑馬魚的存活率打破了之前由一組德國科學(xué)家保持的記錄。1998 年，這些科學(xué)家在 NASA 哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)的 STS-90 神經(jīng)實(shí)驗(yàn)室任務(wù)中，成功地讓劍尾魚在封閉的平衡生物水生系統(tǒng)中存活了16天。STS-90神經(jīng)實(shí)驗(yàn)室任務(wù)是一項(xiàng)前沿項(xiàng)目，旨在研究太空飛行對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響。
根據(jù) NASA 去年的一篇文章，哥倫比亞號(hào)上有大約 2000 只動(dòng)物，包括大鼠、小鼠、蝸牛和蟋蟀，這是當(dāng)時(shí)有史以來送入太空的最大生物集合。大部分科學(xué)活動(dòng)都在航天飛機(jī)有效載荷艙中的太空實(shí)驗(yàn)室模塊中進(jìn)行。
斑馬魚因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的研究，包括其基因組成與人類相似度超過70%。這種生物的繁殖和發(fā)育周期短，卵透明，因此科學(xué)家可以研究其成長過程中的內(nèi)部特征。
科學(xué)家們正在進(jìn)一步研究微重力對(duì)人體(從骨骼到心臟和大腦)的各種影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，斑馬魚是此類實(shí)驗(yàn)的理想生物模型。
對(duì)斑馬魚的空間研究可以追溯到20世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)它們首次被送入太空，執(zhí)行俄羅斯禮炮5號(hào)空間站任務(wù)。
其他類型的魚類也在太空研究中。日本科學(xué)家通過觀察太空中的轉(zhuǎn)基因青鳉魚，研究了重力降低如何影響組織結(jié)構(gòu)和骨骼重塑。結(jié)果顯示，青鳉魚的咽骨和牙齒的礦物質(zhì)密度在國際空間站停留56天后有所下降。
中國空間站上的斑馬魚雖然還活著，但它們已經(jīng)出現(xiàn)了定向障礙的跡象。據(jù)神舟十八號(hào)機(jī)組人員介紹，斑馬魚在微重力狀態(tài)下表現(xiàn)出異常的定向行為，例如倒游、旋轉(zhuǎn)和打圈。
11月4日，航天員葉光富、李聰、李廣蘇在太空飛行192天后返回地球，同時(shí)帶回?cái)?shù)十個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣本，包括微生物、合金材料和地球上難以制造的納米材料。
他們還帶回含有魚卵的水樣和其他樣本，以及斑馬魚空間行為視頻記錄?？茖W(xué)家希望利用這些材料樣本，進(jìn)一步了解太空環(huán)境對(duì)脊椎動(dòng)物的生長、發(fā)育和行為的影響，并支持對(duì)封閉空間生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)的研究。
