摘要:根据中国载人航天工程官方发布的信息,4 只经过严格筛选和训练的实验小鼠将于 2025 年 10 月 31 日搭乘神舟二十一号飞船进入太空,这是中国首次在轨实施啮齿类哺乳动物空间科学实验,标志着我国太空生命科学研究迈出关键一步。以下是此次任务的核心内容和科学意义
4只小鼠将上太空
根据中国载人航天工程官方发布的信息,4 只经过严格筛选和训练的实验小鼠将于 2025 年 10 月 31 日搭乘神舟二十一号飞船进入太空,这是中国首次在轨实施啮齿类哺乳动物空间科学实验,标志着我国太空生命科学研究迈出关键一步。以下是此次任务的核心内容和科学意义:
填补研究空白此前中国空间站已开展线虫、斑马鱼、果蝇等模式生物实验,构建了从无脊椎到低等脊椎动物的研究链条。此次小鼠实验将首次聚焦哺乳动物个体,重点研究微重力、辐射等极端环境对其行为模式、生理机能和基因表达的影响,为人类长期太空驻留提供关键数据支撑。支撑深空探索实验数据将直接服务于中国载人登月(2030 年前)和火星探测(2045 年前后)计划。例如,通过分析小鼠的骨骼密度变化和肌肉萎缩情况,可验证在轨锻炼或药物干预的效果;研究其心血管系统对失重的适应性,有助于预防航天员返回地球后的体位性低血压。实验对象的严苛筛选4 只小鼠(两雌两雄)从 300 只候选者中脱颖而出,均为近交系小黑鼠。这类小鼠基因高度一致,生理差异极小,能精准反映太空环境的影响。它们需通过 “魔鬼训练”:在特制 “动感单车” 上坚持 110 秒以上(模拟太空运动),完成迷宫测试(评估空间认知能力),并适应旋转座椅(对抗太空晕车)。太空生活保障系统小鼠将入住由航天科技集团研发的智能生命保障舱,具备恒温、洁净空气、定时光照等功能,可实时监测其饮食、心率、活动轨迹等 20 余项生理指标。舱内还配备自动投喂和废物处理装置,确保 6 个月在轨期间的生存需求。多维度科学观测行为学研究:观察失重环境下小鼠的进食、饮水、移动方式,例如是否出现漂浮状态下的异常动作。组织器官分析:返回地面后,科学家将通过单细胞测序技术,解析太空环境对肝脏、骨骼、免疫系统等多组织器官的分子调控机制。遗传密码探索:同步开展 “空间环境下遗传密码起源与手性的关系” 项目,探讨微重力如何影响生物分子的手性选择性,为生命起源研究提供新视角。复杂生命支持系统相较于鱼类或昆虫实验,小鼠需要更精细的生命保障系统。例如,舱内气压、湿度、氧气含量需精确控制在哺乳动物生存阈值内,同时要防止异味和微生物污染影响实验数据。航天员的双重角色乘组人员不仅要完成空间站维护任务,还需承担 “太空饲养员” 职责:定期检查小鼠健康状况,采集粪便、尿液样本,并在返回前进行安乐死和组织保存。这些操作需在微重力环境下精准完成,对航天员的操作技能提出了极高要求。返回后分析技术突破小鼠返回地球后,科学家将在 2 小时内完成全身 CT 扫描、血液生化检测和组织切片分析,确保数据的时效性。同时,利用冷冻电镜等先进技术,观察细胞超微结构的变化,揭示太空环境的分子损伤机制。与国际空间站实验的差异NASA 在国际空间站开展的啮齿类实验(如 Rodent Research 系列)主要关注骨丢失、视觉损伤等单一问题,且实验周期较短(通常 4-8 周)。而中国此次实验首次实现哺乳动物在太空的长期驻留(6 个月),并结合单细胞测序等前沿技术,研究维度更为全面NASA。推动太空医学进步实验成果将直接应用于航天员健康保障。例如,若发现特定基因在微重力下的表达异常,可针对性开发基因疗法;若验证某种药物能有效抑制肌肉萎缩,可纳入在轨医疗方案。此外,相关技术还可反哺地球医学,为骨质疏松、心血管疾病等提供新的治疗思路。彰显中国空间站科研能力此次实验是中国空间站 “生命生态实验柜” 的首次全面应用,标志着我国已具备支持复杂生物实验的能力。未来,中国计划开展小鼠胚胎太空发育、灵长类动物太空行为研究等,逐步构建完整的太空生命科学研究体系。发射时间:2025 年 10 月 31 日 23 时 44 分,长征二号 F 遥二十一运载火箭从酒泉卫星发射中心升空。在轨周期:约 6 个月,随神舟二十一号飞船返回舱于 2026 年 4 月返回内蒙古着陆场。后续计划:2026 年启动小鼠胚胎太空发育实验,2027 年开展灵长类动物太空生理研究,进一步探索哺乳动物在太空环境中的繁殖与生存规律。此次小鼠太空实验不仅是中国载人航天工程的重要里程碑,更是人类探索宇宙生命奥秘的关键一步。通过揭示微重力对哺乳动物的影响机制,我们正为未来的深空探索铺平道路,同时也为地球生命科学研究开辟新的维度。
来源:丰融春秋