小鼠的太空使命:神舟二十一号的四位特殊“乘组员”

发布日期:2025-11-03
来源:中国实验动物学会
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      2025年10月30日上午,神舟二十一号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开。会议宣布,神舟二十一号航天员乘组将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。本次任务选用了两雌两雄共4只小鼠作为研究对象。它们被分成两对,装入专门设计的小鼠实验单元中,随飞船上行并在轨饲养,陪伴航天员共同完成相关试验。

为什么要送小鼠上太空?
      这次入选的并非常见的小白鼠,而是经过特别筛选后的“近交系小鼠”,“近交系小鼠”有多种颜色,这次选用的4只是黑色的,体型较小、性格温顺稳定。更重要的是,小鼠与人类有着高达85%的基因相似度,加之同一品系内个体间生理差异极小,因此成为理想的生命科学实验模型。小鼠在遗传关系、器官系统和生理状态等多个层面都与人类高度接近,可以说是模拟人体生理与病理变化的‘天然替代者’。

要想成为小鼠“航天员”需要经历什么考验?
第一关:体能考验
      转棒式疲劳仪是小鼠的“动感单车”。转棒加速旋转时,小鼠必须用前爪紧紧抓住,后腿跟上节奏,只有坚持110秒以上不落地,才能拿到第一张“晋级卡”。
第二关:抗晕挑战
      二维小鼠旋转仪相当于人类航天员的“转椅训练”。小鼠在经历“天旋地转”后,需立即挑战走平衡木,保持身体平衡不跌落。
第三关:心态测试
      科研人员将小鼠长时间头朝下悬吊,观察其反应。只有那些持续挣扎、不轻易放弃的“乐天派”才能通过测试,消极“躺平”的个体将被淘汰。
第四关:勇闯迷宫
      在太空微重力环境中,“路痴”小鼠难以生存。因此候选者必须展现出优秀的空间识别能力,并能适应幽闭的饲养环境,提前习惯空间站的“紧凑户型”。

小鼠的太空生存实验研究什么内容?
实验分为在轨与返回两个阶段:
      在轨阶段通过实时成像设备观察小鼠在失重、密闭环境下的行为模式,如活动频率、社交互动与昼夜节律变化;
      返回地面后,通过对心脏、骨骼、肌肉及神经系统的解剖与分析,探索空间环境引发的应激响应与适应性变化规律。
      这种“在轨观察+地面解剖”的组合,完整构建了从行为表现到分子机制的全链条研究体系。

如何让小鼠更安全的进入太空?
小鼠专用舱:哺乳动物饲养装置
      随着神舟二十一号上行的4只实验小鼠,被分成两对装入小鼠实验单元内。这些专门给小鼠设计的“小舱位”,外观看上去是两只带有透明观察窗的金属盒子,内里大有乾坤——从饲料和饮用水的供应,到排泄物收集等,都要为了适应太空微重力的特殊环境进行特殊设计;照明和成像功能也必不可少。

减压空间:“弹簧躲避笼”
      为了减少飞船上行时重力过载给小动物带来的不适感,它们被安置在神舟二十一号飞船的货物软包里,以尽量减震的状态进入太空。小鼠实验单元当中,还有一个看起来像弹簧的小装置,叫“躲避笼”。这是专门依照小鼠作为穴居动物的生物习性进行的特殊设计。一方面可以让小鼠的生活空间元素更丰富,更有利于缓解它的焦虑。另一方面,在飞船发射和返回的时候,飞船振动和噪声会对小鼠造成一定的影响,小鼠受到惊吓的时候可以钻进躲避笼内,减少太空飞行初期的应激反应,有利于小鼠的安全。

结语:
      从严格的地面选拔到精密的在轨饲养,这群实验小鼠以非凡的坚韧,默默承担起揭示太空生命奥秘的重任。它们不仅是实验的“参与者”,更是人类探索深空梦想的“先行者”。这些小小的身影,以其短暂而光辉的生命,为未来长期载人航天乃至星际驻留的宏伟蓝图,奠定了不可或缺的科学基石。向这些太空先锋致敬!