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44分，神州二十一號將飛向太空。

按計劃，神舟二十一號航天員乘組在軌期間將新開展27項科學與應(yīng)用項目，主要針對空間生命科學與生物技術(shù)、航天醫(yī)學、空間材料科學、微重力流體物理與燃燒、航天新技術(shù)等多個領(lǐng)域的關(guān)鍵科學問題進行深入系統(tǒng)的研究。

其中比較有意思的一個項目，是將首次在軌實施國內(nèi)嚙齒類哺乳動物空間科學實驗。實驗選用兩雌兩雄4只小鼠，隨飛船上行并進行在軌飼養(yǎng)，重點研究失重、密閉等空間條件對小鼠行為模式的影響。

這是一項極具科研價值的研究。具體如下：

首先，這項建立空間哺乳動物研究模型，有助于填補關(guān)鍵技術(shù)空白。

此次實驗選用兩雌兩雄4只小鼠，旨在系統(tǒng)研究失重、密閉空間等特有環(huán)境因素對哺乳動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物，其生理響應(yīng)機制對理解人類在太空環(huán)境中的變化具有重要參考價值。

實驗將重點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其多組織器官的應(yīng)激響應(yīng)和適應(yīng)性進行深入分析。這標志著中國空間站具備了開展哺乳動物長期空間實驗的能力。

其次，該研究能夠為長期太空駐留和深空探測積累關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

按照計劃，神舟二十一號乘組將在軌駐留約6個月，這使得能夠觀測小鼠在近似人類長期太空任務(wù)時長下的生理變化規(guī)律。研究成果將直接服務(wù)于未來航天員長期健康保障體系的完善，例如針對骨質(zhì)流失、肌肉萎縮、心血管功能失調(diào)等已知空間醫(yī)學問題的防護措施開發(fā)。此外，實驗還將探討空間環(huán)境對生物分子手性起源等基礎(chǔ)科學問題的影響，這對理解地外生命可能性乃至生命起源的物理條件具有深遠意義。

國外科學家在空間站對小鼠骨質(zhì)流失的分析對比

以及，這項研究對于推動相關(guān)技術(shù)發(fā)展，提升空間實驗?zāi)芰哂兄卮笠饬x。

實現(xiàn)小鼠在軌飼養(yǎng)，需要突破生命維持系統(tǒng)、動物行為監(jiān)測、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、在軌智能算力平臺試驗等搭載項目，這些技術(shù)支持未來更復(fù)雜的空間科學實驗。該實驗的成功實施將為中國空間站建成后持續(xù)開展大規(guī)模、高水平的空間生命科學研究奠定堅實基礎(chǔ)，并為未來載人登月等更深空探測任務(wù)中的生命科學實驗積累經(jīng)驗。

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

1. 上行前：嚴格選拔與科學裝置準備

實驗開始前，4只小鼠（兩雌兩雄）經(jīng)歷了為期60多天的嚴格選拔和適應(yīng)性訓練，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，內(nèi)部鋪有特制記憶棉，并配備了微型傳感器，用于實時監(jiān)測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首批小鼠“航天員”。

2. 在軌期間：重點觀測行為與生理響應(yīng)

小鼠隨神舟二十一號飛船進入中國空間站后，由航天員乘組負責在軌飼養(yǎng)。實驗的核心科學目標之一是重點觀察失重、密閉等空間特殊條件對小鼠行為模式的影響。為保障小鼠的太空生活，乘組不僅擔任“飼養(yǎng)員”，還設(shè)計了帶滾輪的飼養(yǎng)箱以豐富小鼠的在軌活動環(huán)境。通過微型傳感器和觀測設(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。

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，進入科學研究的下一階段。研究人員將對它們進行更深入、更細致的科學研究，重點探索空間環(huán)境對小鼠多組織器官（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。這部分地面研究對于將動物實驗的成果轉(zhuǎn)化為對人類航天健康的認知至關(guān)重要，特別是為理解長期太空飛行導(dǎo)致的骨質(zhì)流失、肌肉萎縮等問題提供直接的科學依據(jù)。

總而言之，這次實驗通過一個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)境對哺乳動物的影響，是中國空間站邁向大規(guī)模、系統(tǒng)性空間生命科學研究的關(guān)鍵一步。