以生命叩問蒼穹

——隨神舟二十號進(jìn)駐空間站的小動物（一）

中國空間站的“老住戶”與“新成員”

2025年4月25日，神舟二十號航天員們順利入駐中國空間站，開啟了新一輪太空探索之旅。與他們一同飛向“天宮”的除了科研設(shè)備，還有一批特殊的“太空旅客”——用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的小動物們。這些"動物宇航員"可都是精挑細(xì)選的“科研尖兵”，它們將在微重力環(huán)境下與科學(xué)家們并肩作戰(zhàn)，為揭示太空中的生命奧秘提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

斑馬魚：破解太空骨丟失與心臟病的密碼

作為空間站的"老住戶"，斑馬魚此次將開展更深入的實(shí)驗(yàn)。在神舟十八號任務(wù)中，科研人員已成功構(gòu)建了"斑馬魚-金魚藻"小型太空生態(tài)系統(tǒng)。本次神州二十號任務(wù)攜帶了6條雄性斑馬魚，這一批上天的斑馬魚可不僅有普通的斑馬魚，還有敲除特定基因的斑馬魚。這可是國際上首次利用實(shí)施基因敲除的斑馬魚開展的在軌實(shí)驗(yàn)。

斑馬魚小型受控實(shí)驗(yàn)單元 | 圖源網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)聯(lián)系刪除

它們將在太空開展為期30天的特殊生活，并參與關(guān)于"失重環(huán)境下骨骼和心臟變化"的研究。斑馬魚作為一種成熟的脊椎動物模型，雖然體型小，但它們的骨骼和心血管系統(tǒng)與人類很相似，是研究這類問題的理想模型?？茖W(xué)家在地面模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果敲除斑馬魚的特定基因，它們的骨頭不容易變脆，心臟也不容易變形。不過，地面模擬的失重環(huán)境終究與真實(shí)的太空環(huán)境存在差異，這個基因在真正的太空環(huán)境中是否依然有效，還需要這次太空實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

本次實(shí)驗(yàn)聚焦于“蛋白穩(wěn)態(tài)”這一核心科學(xué)問題，旨在從分子層面解析微重力如何影響骨骼和心肌細(xì)胞中蛋白質(zhì)的合成、折疊、運(yùn)輸和降解過程，進(jìn)而導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)和功能的改變。這種從現(xiàn)象深入到分子機(jī)制的研究策略，體現(xiàn)了我國空間生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究水平的不斷進(jìn)步，其研究成果將為開發(fā)針對性的骨丟失和心血管問題防護(hù)措施提供來自太空真實(shí)世界的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

渦蟲：再生醫(yī)學(xué)的“太空導(dǎo)師”

而這次任務(wù)的"新成員"渦蟲，則帶來了一場關(guān)于再生奇跡的太空實(shí)驗(yàn)。這種只有指甲蓋大小的扁形動物，是扁形動物的典型代表，在地球上已經(jīng)存活了超過5.2億年，是生物學(xué)研究中常用的動物實(shí)驗(yàn)材料之一。

東亞三角渦蟲 | 圖源：央視新聞

本次“上天”渦蟲，是經(jīng)過無性繁殖的東亞三角渦蟲，而且“上天”還不是渦蟲本蟲，而是從不同渦蟲上切割下的48個片段。不用過于擔(dān)心渦蟲，它們在地球上就以“再生”的超能力聞名——即便將一條不到兩厘米的渦蟲切成200多塊，切下的每一塊都能再生出任何缺失的組織，最終長成一條完整的渦蟲，而且整個過程只需要一周的時(shí)間。渦蟲大約70%的基因能在人類基因組中找到同源序列，但與擁有“不死之身”的渦蟲相比，人類真的弱太多了——僅有肝臟等少數(shù)器官具有非常有限的修復(fù)能力，且這種能力可能還會隨著年齡的增長而削弱。

渦蟲再生過程 | 圖源網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)聯(lián)系刪除

神州二十號對渦蟲在太空環(huán)境下的再生機(jī)制進(jìn)行研究，有望揭示微重力等空間因素對細(xì)胞增殖、分化、組織修復(fù)等基本生命過程的調(diào)控規(guī)律。這不僅僅是對生命如何適應(yīng)極端環(huán)境的探索，更可能為未來長期載人航天中宇航員的健康保障，例如組織損傷修復(fù)等問題，提供新的理論依據(jù)和潛在解決方案。

神舟二十號任務(wù)中的動物實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了我國空間生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的創(chuàng)新突破和前瞻布局，這些實(shí)驗(yàn)成果將為人類探索太空生命奧秘、尋找太空環(huán)境人類健康維護(hù)措施提供重要科學(xué)依據(jù)，讓我們共同期待這些"動物宇航員"在太空實(shí)驗(yàn)室中的精彩表現(xiàn)吧！

撰稿：中國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)會

審核：劉新民教授