300只中選拔4只，太空小鼠也要“過五關(guān)斬六將”

來源：央視新聞

記者：帥俊全、褚爾嘉、韓文旸

即將發(fā)射的神舟二十一號載人飛船，將攜帶6項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)上行中國空間站。其中，“空間動物品系篩選與飼養(yǎng)關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證”實(shí)驗(yàn)將圍繞首次進(jìn)入中國空間站的4只小鼠，開展為期5到7天的“小鼠空間環(huán)境的適應(yīng)性和應(yīng)激響應(yīng)研究”，這將填補(bǔ)我國在空間站小型哺乳動物實(shí)驗(yàn)方面的空缺。在中國科學(xué)院動物研究所，近期，科研人員們一直在為這次空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行做著準(zhǔn)備。

一

4只實(shí)驗(yàn)小鼠從300只候選小鼠中選拔

總臺央視記者帥俊全介紹，中國科學(xué)院動物研究所的小鼠飼養(yǎng)間，對潔凈度要求極高，工作人員與拍攝設(shè)備需提前兩小時進(jìn)入并進(jìn)行全方位消毒。被選中的小鼠非常幸運(yùn)，它們是科研人員最新篩選出的，將有機(jī)會搭乘神舟二十一號飛船前往中國空間站。

中國科學(xué)院動物研究所實(shí)驗(yàn)動物中心工程師王祎曦：大概是從300只小鼠里，最后選出48只小鼠，來作為上天前的備份鼠，最終是只有4只小鼠正式上天，是雌雄各2只。每一輪的篩選，大概會篩選淘汰掉10%到20%的小鼠。

科研人員告訴記者，航天員的篩選是萬里挑一，這批實(shí)驗(yàn)小鼠的篩選也同樣十分嚴(yán)格。近期，他們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室對約300只候選小鼠進(jìn)行了長達(dá)60多天的層層篩選與訓(xùn)練，重點(diǎn)考核小鼠的生理指標(biāo)、繁殖能力、運(yùn)動能力、空間識別能力、記憶能力等，以確保這次哺乳動物空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

二

“過五關(guān)斬六將”優(yōu)質(zhì)小鼠需通過多輪考核

那么，這批小鼠是如何進(jìn)行考核的呢？

為了篩選合格的小鼠，科研人員專門設(shè)計(jì)了測試小鼠體能和抗眩暈?zāi)芰Φ膬x器。

小鼠轉(zhuǎn)棒式疲勞儀，就像是給小鼠設(shè)計(jì)的“動感單車”，6只小鼠需要在每個旋轉(zhuǎn)的滾輪上不停地跑動，才能不會掉下來，哪一只小鼠停留時間最久，就會最終勝出，進(jìn)入下一輪篩選。

專家稱，如果這一輪測試中，所有小鼠都掉落下來，那么他們會選擇最后掉下來的一只體能最好的小鼠進(jìn)入下一輪角逐。

考驗(yàn)小鼠的抗眩暈?zāi)芰Γ悬c(diǎn)像航天員的地面失重訓(xùn)練。在一個高速旋轉(zhuǎn)的容器內(nèi)，小鼠會經(jīng)歷橫向、豎向及正、反的持續(xù)轉(zhuǎn)動。

中國科學(xué)院動物研究所實(shí)驗(yàn)動物中心工程師王祎曦：這是很核心的篩選項(xiàng)目。來測試小鼠，旋轉(zhuǎn)對它前庭功能是否有影響。如果對它前庭功能沒有任何影響的小鼠，就視為是篩選合格的小鼠。

專家介紹，前庭功能是指維持平衡和空間定向的核心系統(tǒng)，負(fù)責(zé)感知頭部運(yùn)動、協(xié)調(diào)身體姿勢與眼球運(yùn)動。如果前庭功能異常，可能會導(dǎo)致眩暈、失衡等癥狀。通過測試小鼠前庭功能，科研人員可以篩選出更適應(yīng)發(fā)射階段失重狀態(tài)的優(yōu)質(zhì)小鼠。

完成抗眩暈?zāi)芰y試的小鼠從容器中被取出后，就馬上進(jìn)入“平衡木”測試。眼前的小鼠就順利地通過了平衡木進(jìn)入了下一關(guān)。

據(jù)介紹，除體能方面的篩選外，科研人員還為小鼠設(shè)計(jì)了“闖迷宮”等測試環(huán)節(jié)，用以考驗(yàn)小鼠的記憶力和智商，確保其在空間環(huán)境中能夠準(zhǔn)確找到食物。

三

小黑鼠比小白鼠更具備空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢

科研人員告訴記者，這次實(shí)驗(yàn)使用的是一種小黑鼠，區(qū)別于以往我們看到的實(shí)驗(yàn)用小白鼠，小黑鼠具備獨(dú)特優(yōu)勢，是這次空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的首選動物樣本。

據(jù)介紹，這次用到的小黑鼠屬于近交系，它們不僅長得很像，而且利用這種小鼠做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也十分有利于開展科學(xué)研究。

中國科學(xué)院動物研究所實(shí)驗(yàn)動物中心工程師王祎曦：用近交系小鼠，這1只小鼠和100只小鼠做出來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是沒有太大差別的，幾乎可以說是一模一樣。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)射前后和訓(xùn)練篩選前后的數(shù)據(jù)都有可比性。

據(jù)介紹，我們常見的小白鼠屬于封閉群小鼠，這種小鼠個體差異性較大，對于這次空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)來說，小黑鼠更加適合。

中國科學(xué)院動物研究所實(shí)驗(yàn)動物中心工程師王祎曦：對于目前階段來講，需要用近交系的小黑鼠來獲得一致性的結(jié)果，來攢一定的數(shù)據(jù)。而在未來，可能我們封閉群的小白鼠也會運(yùn)用到的航天實(shí)驗(yàn)中。

四

科研人員將全程監(jiān)控小鼠在空間站狀態(tài)

科研人員告訴記者，經(jīng)過精心篩選訓(xùn)練后的4只小鼠將裝在特制的容器中，隨神舟二十一號載人飛船運(yùn)送到中國空間站，并在全程監(jiān)控情況下開展實(shí)驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)將為未來我國開展此類空間研究奠定基礎(chǔ)。

中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所副研究員劉方武：所有的裝置都是為小鼠提供適宜的生保條件的。小鼠是放在一個實(shí)驗(yàn)單元里面的，所以上行的時候，是把實(shí)驗(yàn)單元放在上行生保支持裝置里，保證小鼠從地面到空間站的過程當(dāng)中，小鼠在實(shí)驗(yàn)單元里有比較好的生保條件。入軌之后，實(shí)驗(yàn)單元就從上行生保支持裝置里取出來，放到飼養(yǎng)裝置里，飼養(yǎng)裝置可以提供更好的飼養(yǎng)環(huán)境，并且在飼養(yǎng)的過程當(dāng)中，有攝像機(jī)，我們會在監(jiān)控大廳可以實(shí)時地看到小鼠，可以觀測到小鼠各種的生活場景，它的狀態(tài)。

在軌期間，航天員與地面科研人員將通過多維度視頻圖像監(jiān)測小鼠的空間行為，研究失重、密閉等空間條件對小鼠行為模式的影響，從而掌握空間小型哺乳動物飼養(yǎng)和監(jiān)測關(guān)鍵核心技術(shù)，并初步探究小鼠在空間環(huán)境的應(yīng)激響應(yīng)和適應(yīng)性變化規(guī)律。4只小鼠將在軌飼養(yǎng)5到7天，之后會隨神舟二十號載人飛船返回地球，科研人員將對其開展下一步的科學(xué)研究。

中國科學(xué)院動物研究所副研究員李天達(dá)：這次的任務(wù)探索從地面發(fā)射前準(zhǔn)備，一直到在軌實(shí)驗(yàn)，一個全流程的通路。給我們下一次建立這個能力，再去開展生物研究奠定基礎(chǔ)，這是一個從“0”到“1”的過程。