随神舟十八号飞向中国空间站的4条斑马鱼,正在经过特别设计的“太空水族箱”中畅游,这也是国内首个在轨水生生态研究项目。在太空养鱼,与地面有什么不同?昨天,2024年度“天地共播一粒种——青少年与航天员一起养斑马鱼”科学教育活动启动,学生代表现场领到了空间站“同款”斑马鱼,接下来,他们将设计开展天地对比实验。
此前,水稻和拟南芥曾在神舟十四号乘组的精心照料下,在中国空间站内完成了从种子到种子的全生命周期培养实验。小苗在轨茁壮生长的同时,全国30余所学校的学生也同步播下了种子。目前,神舟十八号乘组和地面的科研团队正在精心照料“太空水族箱”——小型受控实验单元,4条斑马鱼、4克金鱼藻,加上1升多的水,在太空组成了一套生态自循环系统。
斑马鱼体长3至4厘米,生命力旺盛、繁殖能力强,与人类基因有87%的相似性,是科学家开展实验常用的模式生物之一,可用于研究、揭示生命体普遍规律的生物现象。金鱼藻则能在封闭系统中,为斑马鱼提供氧气、净化水质。
中国科学院水生生物研究所研究员王高鸿介绍,实验单元的温度、溶氧量、酸碱度等环境条件,能通过软件进行远程监测,专门开发的牙膏状“太空鱼食”和喂食装置则能定时完成喂食,保证实验顺利进行。“太空水族箱”还要经历昼夜交替,通过光照变化,科研人员可以控制金鱼藻的产氧量和斑马鱼的节律,使其与地面的实验条件相匹配。
“这项实验将在轨持续至少1个月,我们不光要把鱼养活,还要收集它们的卵。”王高鸿说,现在,4条斑马鱼的状态良好,已经在太空顺利繁衍后代,通过精心设计的自动收集装置,它们产下的卵都被收集保存。科研人员还观测到了它们在微重力环境下表现出的腹背颠倒游泳、旋转运动、转圈等定向行为异常现象。后续,科研人员还将开展斑马鱼的内耳发育、相关基因表达、运动行为学等课题研究,为未来人类长期在轨和深空探测提供支撑。
孩子们将在地面开展的对比实验,要比照太空实验的过程同步进行,在容积不超过1.5升的水体空间里,培养两雌两雄共4条斑马鱼,进行至少1个月的观察,形成科学日志或实验报告。此外,孩子们还可以做些“附加题”,如设计制作自己心目中的“太空鱼缸”、创作与斑马鱼太空科学实验相关的科普视频等。
在活动现场,北京市中关村中学和北京101中学双榆树校区的孩子们,领到了与空间站样品同一批卵孵化出来的斑马鱼。“这些鱼非常珍贵,很幸运,刚刚拿到它们就产卵了。”北京市中关村中学初二学生于迎滢表示,有信心把斑马鱼养好,并会持续观察记录它们的生长变化。
“孩子们在养斑马鱼时,一定能意识到,这项实验与人类对科学前沿的探索有着紧密联系,这会是一种极强的使命感。”中国教育科学研究院研究员王素认为,激励孩子们像科学家一样探索未知,激发他们对科学的兴趣和热情,这些都是开展科学教育的意义。(记者 刘苏雅)
来源:北京日报