4只小鼠的骨質(zhì)流失量，決定著未來太空生活中航天員健康程度

2025年10月31日23時(shí)44分，神州二十一號(hào)將飛向太空。

按計(jì)劃，神舟二十一號(hào)航天員乘組在軌期間將新開展27項(xiàng)科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目，主要針對(duì)空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒、航天新技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究。

其中比較有意思的一個(gè)項(xiàng)目，是將首次在軌實(shí)施國(guó)內(nèi)嚙齒類哺乳動(dòng)物空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)選用兩雌兩雄4只小鼠，隨飛船上行并進(jìn)行在軌飼養(yǎng)，重點(diǎn)研究失重、密閉等空間條件對(duì)小鼠行為模式的影響。

這是一項(xiàng)極具科研價(jià)值的研究。具體如下：

首先，這項(xiàng)建立空間哺乳動(dòng)物研究模型，有助于填補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)空白。

此次實(shí)驗(yàn)選用兩雌兩雄4只小鼠，旨在系統(tǒng)研究失重、密閉空間等特有環(huán)境因素對(duì)哺乳動(dòng)物生理和行為的綜合影響。小鼠作為與人類基因高度同源的哺乳動(dòng)物，其生理響應(yīng)機(jī)制對(duì)理解人類在太空環(huán)境中的變化具有重要參考價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)將重點(diǎn)觀察小鼠在微重力條件下的行為模式變化，并將在返回地面后對(duì)其多組織器官的應(yīng)激響應(yīng)和適應(yīng)性進(jìn)行深入分析。這標(biāo)志著中國(guó)空間站具備了開展哺乳動(dòng)物長(zhǎng)期空間實(shí)驗(yàn)的能力。

其次，該研究能夠?yàn)殚L(zhǎng)期太空駐留和深空探測(cè)積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

按照計(jì)劃，神舟二十一號(hào)乘組將在軌駐留約6個(gè)月，這使得能夠觀測(cè)小鼠在近似人類長(zhǎng)期太空任務(wù)時(shí)長(zhǎng)下的生理變化規(guī)律。研究成果將直接服務(wù)于未來航天員長(zhǎng)期健康保障體系的完善，例如針對(duì)骨質(zhì)流失、肌肉萎縮、心血管功能失調(diào)等已知空間醫(yī)學(xué)問題的防護(hù)措施開發(fā)。此外，實(shí)驗(yàn)還將探討空間環(huán)境對(duì)生物分子手性起源等基礎(chǔ)科學(xué)問題的影響，這對(duì)理解地外生命可能性乃至生命起源的物理?xiàng)l件具有深遠(yuǎn)意義。

國(guó)外科學(xué)家在空間站對(duì)小鼠骨質(zhì)流失的分析對(duì)比

以及，這項(xiàng)研究對(duì)于推動(dòng)相關(guān)技術(shù)發(fā)展，提升空間實(shí)驗(yàn)?zāi)芰哂兄卮笠饬x。

實(shí)現(xiàn)小鼠在軌飼養(yǎng)，需要突破生命維持系統(tǒng)、動(dòng)物行為監(jiān)測(cè)、在軌樣本處理等一系列關(guān)鍵技術(shù)。此次任務(wù)還將開展面向空間應(yīng)用的鋰離子電池研究、在軌智能算力平臺(tái)試驗(yàn)等搭載項(xiàng)目，這些技術(shù)支持未來更復(fù)雜的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的成功實(shí)施將為中國(guó)空間站建成后持續(xù)開展大規(guī)模、高水平的空間生命科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并為未來載人登月等更深空探測(cè)任務(wù)中的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)。

由于這項(xiàng)研究意義的重大，乘組在發(fā)射前做出了非常充分的準(zhǔn)備工作。作為首次實(shí)施的在軌小鼠實(shí)驗(yàn)，其具體操作流程是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的系統(tǒng)工程，主要包含上行前準(zhǔn)備、在軌飼養(yǎng)與觀測(cè)、以及返回地面后研究三個(gè)核心階段。

1. 上行前：嚴(yán)格選拔與科學(xué)裝置準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)開始前，4只小鼠（兩雌兩雄）經(jīng)歷了為期60多天的嚴(yán)格選拔和適應(yīng)性訓(xùn)練，以確保其身體和心理狀態(tài)能夠適應(yīng)太空環(huán)境。科研人員為它們配備了特殊的運(yùn)輸艙和用于在軌飼養(yǎng)的飼養(yǎng)箱。飼養(yǎng)箱經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，內(nèi)部鋪有特制記憶棉，并配備了微型傳感器，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小鼠在太空中的生理數(shù)據(jù)，如骨骼密度變化等。這些小鼠被稱為我國(guó)首批小鼠“航天員”。

2. 在軌期間：重點(diǎn)觀測(cè)行為與生理響應(yīng)

小鼠隨神舟二十一號(hào)飛船進(jìn)入中國(guó)空間站后，由航天員乘組負(fù)責(zé)在軌飼養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)的核心科學(xué)目標(biāo)之一是重點(diǎn)觀察失重、密閉等空間特殊條件對(duì)小鼠行為模式的影響。為保障小鼠的太空生活，乘組不僅擔(dān)任“飼養(yǎng)員”，還設(shè)計(jì)了帶滾輪的飼養(yǎng)箱以豐富小鼠的在軌活動(dòng)環(huán)境。通過微型傳感器和觀測(cè)設(shè)備，科研人員能夠持續(xù)收集小鼠在微重力環(huán)境下的行為數(shù)據(jù)和關(guān)鍵生理指標(biāo)。

3. 返回地面：深入分析多組織器官變化

在軌任務(wù)結(jié)束后，4只小鼠將隨飛船返回艙返回地面，進(jìn)入科學(xué)研究的下一階段。研究人員將對(duì)它們進(jìn)行更深入、更細(xì)致的科學(xué)研究，重點(diǎn)探索空間環(huán)境對(duì)小鼠多組織器官（如骨骼、肌肉等）產(chǎn)生的應(yīng)激響應(yīng)和適應(yīng)性變化規(guī)律。這部分地面研究對(duì)于將動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的成果轉(zhuǎn)化為對(duì)人類航天健康的認(rèn)知至關(guān)重要，特別是為理解長(zhǎng)期太空飛行導(dǎo)致的骨質(zhì)流失、肌肉萎縮等問題提供直接的科學(xué)依據(jù)。

總而言之，這次實(shí)驗(yàn)通過一個(gè)從地面到太空再返回地面的完整閉環(huán)，系統(tǒng)性地研究空間環(huán)境對(duì)哺乳動(dòng)物的影響，是中國(guó)空間站邁向大規(guī)模、系統(tǒng)性空間生命科學(xué)研究的關(guān)鍵一步。