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天舟十号货运飞船成功发射已过去11天
华南理工大学医学院王强教授团队
送上中国空间站的40枚斑马鱼胚胎
现况如何？
这些胚胎顺利孵化成
会游泳的斑马鱼“宝宝”了吗？
在微重力的太空环境里
它们小小的身体又经历了什么？
带着这些问题
小编再次联系了王强教授团队
团队表示
40枚胚胎均已孵化为斑马鱼幼鱼宝宝
从航天员观测情况可以看到
孵化的斑马鱼在空间站自由游动
非常活跃
航天员观察到斑马鱼幼鱼游动活跃
团队介绍道
目前所有样本均已被自动注入固定液
并转移至低温储存箱
并计划在未来随飞船返回地球
更多详细结论
将在样本回到地面实验室后揭晓
很多人好奇
为什么要选斑马鱼来做实验
在太空失重、无水压、无自然循环的极端环境里
小小的斑马鱼究竟要如何安稳存活？
封闭的太空舱中
如何解决供氧、净水、排污等生存难题？
科学家又为什么偏偏选中斑马鱼
而不是其他更常见的实验动物？
近日，带着这些疑问
《广州日报》科技周刊记者
走进华南理工大学医学院的“鱼房”
为大家一一解密
PART 01
鱼在太空怎么活？
金鱼藻产生氧气 吸收排泄物净化水质
自2024年起，斑马鱼连续3年被我国送上空间站。如何让斑马鱼在太空长期生存是首要难题。“太空处于失重环境，鱼池必须完全密封才能防止水和鱼跑出去。鱼的生存还必须有氧气、有食物，排泄物也需要及时清理。”王强说。
2024年的首次太空实验中，我国科学家成功验证了“二元封闭生态系统”的可行性。该设备由中国科学院武汉水生生物研究所和中国科学院上海技术物理研究所联合研制，主要由金鱼藻和斑马鱼两类生物构成。金鱼藻在空间站的日光灯照射下产生光合作用，吸收二氧化碳产生氧气，使水中溶氧量达到动态平衡。金鱼藻还可以吸收斑马鱼的排泄物，净化水质。该设备还能自动投喂饵料。最终，这批鱼在太空中成功生活了40多天。
二元封闭生态系统，金鱼藻吸收二氧化碳产生氧气，吸收排泄物净化水质
随着设备的验证成功，中国载人航天工程任务总指挥部和中国科学院空间应用工程与技术中心将后续斑马鱼的太空实验任务交给了华南理工大学医学院。
PART 02
斑马鱼为啥是“明星实验鱼”？
它和人的基因很像，还好观察
斑马鱼是一种原产于南亚的小型热带鱼，既是花鸟鱼虫市场上常见的鱼类，也是生物医学研究的重要工具。
王强指出，尽管这种鱼非常细小，成鱼体长只有4—5厘米，但其在基因组上，与人类的同源性却高达87%，使其在生物医学领域应用广泛。“我们可以通过基因编辑模拟人类疾病，让它替人试药，从而研发新药。由于斑马鱼是体外受精、体外发育，早期胚胎发育阶段通体透明，非常方便科学家观察它生长发育的全过程，这也是它相较于小白鼠等哺乳动物的另一大优势。”
斑马鱼基因组与人类的同源性高达87%
另外，斑马鱼仅需3个月就能达到性成熟，单次产卵可达200—300枚，加上体形小，易于进行基因编辑，这让它成为科学家理想的研究对象。
“斑马鱼上太空，最核心的科学目标就是观测太空的微重力环境会对鱼产生哪些影响。例如，斑马鱼是否会像人类宇航员一样出现骨质疏松等问题。”王强说。
PART 03
上一次上天的鱼有啥变化？
鱼鳔几乎消失 丧失方向感 心肌萎缩
“我们去年一共送了6条成年的斑马鱼到空间站，用于观察在空间环境下对鱼心肌和骨密度的影响。我们还在鱼身上敲除了一个基因，想看看是否可以预防鱼在太空中的骨质疏松和心脏缺陷。”王强说。
华南理工大学医学院一楼的“鱼房”，每个水族箱都会标记斑马鱼关键信息
在去年的太空实验中，团队有了很多新发现。
首先是这批斑马鱼的鱼鳔几乎消失。“在地球上的斑马鱼鱼鳔清晰可见，但在太空中住了一个月后的斑马鱼，鱼鳔却几乎完全消失。”
其次，这批斑马鱼都丧失了方位感。“鱼游动的姿势和在地球上不同，它们完全分不清上和下。这表明微重力条件会对生物的内耳前庭进行重塑。”
最后，这批斑马鱼出现了非常明显的骨密度丢失和心肌萎缩，“这和长时间在太空生活的航天员非常像，尽管我们已将可能引发这些症状的一段基因敲除，但症状并没有明显减轻。”
经过一轮太空之旅，这批斑马鱼成功地模拟了航天员在长时间的空间环境下身体所出现的变化，“这些研究提示我们，该采用什么样的预防措施或寻找哪些相关的药物来避免问题的出现。”
PART 04
下一步的科研计划？
斑马鱼将成为空间站的常客
为何这些空间站实验选择斑马鱼，而不是小白鼠甚至是与人类更相近的猴子等动物？
王强表示，我国已经尝试送小鼠上太空生存两周。“我们要管小鼠在太空的吃喝拉撒睡，同时还必须尽量控制生存系统的体积和重量，这还是非常难的。小鼠在太空中处于失重的状态，比在地面上进行无人化饲养难度要大很多。”
至于猴子、猪等大型的模式动物，生态系统的构建也将更加复杂。“成本的因素我们也不得不考虑，要知道，送一克物品上太空，价格比一克黄金还要高，如果送大型模式动物进行太空实验，成本将大幅提高。”王强说。
斑马鱼上太空，可帮助人们了解太空微重力环境的影响
据央视报道，截至去年4月，已有17个国家和国际组织、50多个国际科研机构加入由中国发起的国际月球科研站合作。国际月球科研站将在月球表面、月球轨道和地面建设月地联通的，长期自主运行、短期有人参与，可拓展、可维护的综合性科学实验设施。
“在月球上长期生活，到底对胚胎发育有没有影响？生命体能不能正常产生精子和卵子，能否正常完成受精过程，我们可以先通过斑马鱼进行相关研究。”王强说。未来，团队希望进一步改良斑马鱼在太空中的生态系统，“这样就能看到斑马鱼能否在太空中发育到性成熟，能否孕育出下一代，下一代的斑马鱼是否还能继续孕育再下一代，以及这一代代的斑马鱼身上会产生哪些变化。”
王强表示，远期来看，这将验证人类是否有可能实现太空移民，“斑马鱼将成为空间站的常客，每一次实验，都将回答不同的核心问题。”王强说。
来源：广州日报
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