神舟十八号飞天：为什么选择斑马鱼

作者：CZRC 发布时间：2024/4/28 11:00:00

2024年4月24日上午9时，神舟十八号载人飞行任务新闻发布会在酒泉卫星发射中心召开，中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍了本次任务的相关情况。此次任务将实施国内首次在轨水生生态研究项目，斑马鱼是研究对象之一，这将实现我国在太空培养脊椎动物的突破。

小型空间自循环水生生态系统

随神舟十八号载人飞船上行的小型受控实验组件将装载水生动物斑马鱼和水生植物金鱼藻，并安装在上行水生支持装置内。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，并保证水生生态系统的氧含量维持在正常水平，以满足斑马鱼的生存需求。入轨后，航天员会将实验组件转移到问天舱的生命生态实验柜小型受控生命生态实验模块中开展在轨实验。

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。

为什么选择斑马鱼？

在科研领域、水族饲养中，斑马鱼都是热门之选。它对水质没有很高要求，耐温性、耐低氧能力都很出色，10摄氏度以上就能够很好地生长。水族爱好者眼中，它是新手入门最好养活的鱼之一。航天员进入太空，科研任务众多，实验用鱼必须皮实好养，太“娇气”的鱼肯定会淘汰。

同时，中国空间站内“寸土寸金”，斑马鱼的“娇小”体型，也更符合环境要求。通常，它的成鱼体长3~4cm，幼鱼体长只有1~2mm。神舟十八号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。斑马鱼所在“空间自循环水生生态系统”，占地并不大。

目前，斑马鱼已被国际标准化组织认可为5种鱼类实验动物之一，是继大鼠、小鼠等哺乳类动物后的第三大实验动物，更是目前唯一适用于高通量药物筛选的脊椎动物。斑马鱼被广泛应用于现代生命科学、健康科学和环境科学等研究领域。太空养鱼首选斑马鱼，这就是相当于动物界的小白鼠，是理想的研究样本。

与人类基因组相似度较高

斑马鱼与人类基因组，同源性高达87%。斑马鱼的生理特性与哺乳类动物各功能机理高度相似，它们具有骨骼和肌肉，可以进行微重力对肌肉、骨骼系统影响的研究，是理想的脊椎动物研究样本，符合此次任务目标。

胚胎发育迅速

它的胚胎发育迅速，受精后24小时主要的组织器官原基已形成，使得生物学家可以针对一对鱼产的众多子代开展不同的实验，还可以在显微镜下对实验胚胎进行详细追踪。利用斑马鱼开展实验周期短，大部分实验能够在一周内完成。

胚胎透明

斑马鱼在发育的前7天身体透明，可直接观察内部器官。结合活体染料、抗体、核酸探针等方法能够观察自由活动的或者固定后的斑马鱼活体样本，这种直接的观察为自动化药物筛选和药物靶器官鉴别奠定了坚实有力的基础。

在2000年前，国内对斑马鱼的研究非常“小众”，只有少数实验室在开展相关研究。2012年，国家斑马鱼资源中心（China Zebrafish Resource Center, CZRC）正式落户武汉中科院水生生物研究所。CZRC目前是中国唯一的国家级斑马鱼资源库，并被国际学术界公认为全球三大斑马鱼资源库之一。目前全球范围内有超过1500个斑马鱼实验室，我国越来越多的科学家加入斑马鱼研究队伍，统计结果显示有超过300家实验室利用斑马鱼开展相关科学研究。

（图片1/2来源于网络）

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