太空新趣事：神十八航天员与小鱼共舞，情况究竟如何？

05-19

4月25日，神舟十八号载人飞船从酒泉卫星发射中心升空。随着神舟十八号乘组一起进入太空的还有4条斑马鱼和4克金鱼藻。5月19日，中国科学院专家介绍国内首次在轨水生生态研究项目进展情况。他们和小鱼儿如何了？在太空养鱼到底难在哪儿？一起来看。

中国“太空养鱼”项目进展顺利 “鱼航员”状态良好

5月19日，中国科学院专家在北京介绍国内首次在轨水生生态研究项目进展情况。空间站小型受控生命生态实验组件由神舟十八号航天员转移至问天舱生命生态实验柜中开展实验后，目前在轨运行稳定、4条斑马鱼状态良好。

4月25日，神舟十八号载人飞船从酒泉卫星发射中心升空。随3名航天员一起进入太空的还有4条斑马鱼和4克金鱼藻，用于在轨建立稳定运行的空间自循环水生生态系统，实现我国在太空培养脊椎动物的突破。

视频来源：央视新闻

4月25日，在中国酒泉卫星发射中心空间应用系统科学实验样品制备室，工作人员处理培养的金鱼藻。资料图片：新华社

据中国科学院上海技术物理研究所研究员郑伟波介绍，目前，航天员成功开展了两次水样样品采集和1次鱼食盒更换操作，发现了斑马鱼在微重力环境下表现出腹背颠倒游泳、旋转运动、转圈等定向行为异常现象。

后续科学家将利用返回的回收水样、鱼卵等样品，结合相关视频开展空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响研究，同时为空间密闭生态系统物质循环研究提供支撑。

4月24日上午9时，神舟十八号载人飞行任务新闻发布会上，中国载人航天工程办公室副主任林西强表示，神十八乘组将利用舱内科学实验机柜和舱外载荷，在微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域，开展90余项试（实）验。

“比如，本次神舟十八号将上行实验装置及相关样品，将实施国内首次在轨水生生态研究项目，以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，在轨建立稳定运行的空间自循环水生生态系统，实现我国在太空培养脊椎动物的突破。”

斑马鱼。资料图片：新华社

为什么上太空的是斑马鱼？

斑马鱼是原生于南亚地区的热带淡水鱼，除观赏价值外，也是继小鼠和大鼠之后的第三大脊椎类模式生物，其优势包括：每条雌鱼每次产卵200～400枚，“样本”充足，便于遗传学筛选；体外受精发育，早期胚胎透明，能够完整观察研究其发育过程；成年鱼长约4厘米，养殖成本低，适合实验室条件；繁殖周期短，从受精卵发育到能游动的胚胎个体只需24小时。

此外，斑马鱼基因与人类基因的相似度高达87%，其早期胚胎发育过程也与人类高度相似，在生物体再生能力研究领域很受青睐。而且，斑马鱼存在多种经基因编辑后的转基因人工培育种，促使其在免疫学、药理学、毒理病理学及生态环境评价等科研领域应用非常广泛。

太空养鱼绝非易事。在太空微重力条件下，斑马鱼很可能会改变游动方式，放大对周边环境的“娇贵”要求：养殖水温需维持在28～29摄氏度，pH值、盐离子浓度等需维持在一定范围内，有规律的光照周期必不可少等。

斑马鱼和金鱼藻组成的密闭太空鱼缸将有望首次实现我国在太空中培养、繁殖脊椎动物。

养鱼的难度在哪儿？

中国科学院上海技术物理研究所研究员张涛介绍，通俗点说是要“养鱼”，但实际上它是一个小型的水生生态系统。我们既要保证鱼能健康生存，因为生态系统里除了有鱼以外，还有跟它一起共存的给它提供氧气的一些其他生物。那么在这种情况下，我们要保证在这个空间实验过程当中，自己形成一个闭环的平衡系统。

在中国空间站的小型受控生命生态实验模块中，照明系统将支撑金鱼藻进行光合作用供给氧气，提供给鱼类进行呼吸使用，鱼类呼出来的二氧化碳供金鱼藻进行光合作用，鱼类吃食物排泄的粪便给金鱼藻进行营养供给，这样就形成了一套水生生态系统。

在这个过程中，鱼类需要喂食，系统会有个喂食单元。斑马鱼产的卵将被系统收集起来，未来将由航天员带回地面，供科学家开展下一步的研究。

科研人员还专门给这套实验系统安装了相机，通过相机实时传输的图像，地面工作人员也可以了解实验的进展情况。据了解，该实验项目从2020年底立项以来，中国科学院上海技术物理研究所和水生生物研究所的科研团队就围绕实验中水生生态系统鱼类的选择、如何给鱼供给氧气、如何使水循环、如何给鱼喂食等一系列问题开展了地面相关研究，为这次实验装置进入太空打下了基础。

太空中，规律的光照如何解决？

在太空中，并没有地球上规律的昼夜和规律的光照，这个问题怎么解决？

专家介绍，在载人飞船上行过程中，上行水生支持装置将为金鱼藻提供LED光源，保持金鱼藻正常进行光合作用，保证这个生态系统的氧含量能满足斑马鱼的生存需求。

太空中，怎么给小鱼喂食？

中国科学院水生生物研究所研究员王高鸿介绍，在地上养鱼就是抓一把鱼食，投进去就可以，但是在天上要控制水不能出来，只能被封在里面，固体的鱼食就不好放进去。

“我们设计了一种特殊的鱼食，像牙膏状，用注射器的方式每天推进去喂一点，让鱼尽量吃完。鱼吃完产生的排泄物，可以通过管道输运到金鱼藻那边，促使它生长。”

小鱼在空间站能生存多久？

在太空养鱼，“鱼缸”的设计也要格外精心，不仅要把密封做得非常严密，还得把水尽量灌得满满当当，只留少量的气泡。除了住的“房子”以外，小鱼吃的饭，也是特制的“太空餐”。这些小鱼究竟能在空间站里生存多久？

王高鸿表示，初步计划是稳定运行一个月，使这些斑马鱼、金鱼藻都能够存活，然后获取一些实验样品，比如鱼卵、水样。因为条件限制，在如此小的位置空间内培养实属不易。至于将来能不能延长时间，要根据天上的实际情况。

为了避免死去的小鱼和金鱼藻在空间站里腐烂变质，实验项目结束之后，航天员们会对它们进行灭活处理。不过，如果实验顺利的话，这些小鱼的下一代或许可以在地面上出生。

中国科学院上海技术物理研究所研究员张涛就很期待小鱼们在太空产卵。他表示，鱼卵是非常小的，因此实验方法是用相机来实时观察鱼排卵的状态。“一旦发现鱼产生了排卵，我们就会启动专用的排卵装置，把鱼卵收集回来。这是一个尝试性、探索性很强的工作，也是国内第一次做，是这次实验里最具特色的地方。”

资料来源：新华社、央视新闻、中国航天报、新京报