撰文:吴耶耶
编辑:明雪菲
这里是Vista看天下的“科技罐头”栏目,本文为第1期。
“太空出差两周,归来仍是顶流。”
2025年11月14日,神舟二十一号载人飞船返回舱成功着陆。除了舱内3名航天员,4只“航天小鼠”的状态也格外引人关注。
中国科学院上海技术物理研究所刘方武接受Vista看天下采访时说,小鼠落地后,地面研究人员第一时间把小鼠从返回舱中取出,最开始小鼠整体还比较虚弱,毛发湿润,不太会走路。不过,在科研工作者们投喂了糖水、鼠粮之后,已经恢复得差不多了。
两周前,中国首次在空间站开展哺乳动物空间科学实验,4只“天选之鼠”作为特邀嘉宾,被送往中国空间站问天实验舱。按照原计划,它们会在空间站里停留5天至7天,随人类航天员一同返回地球。
不过,据新华社报道,因神舟二十号载人飞船疑似遭到空间碎片撞击,舷窗玻璃出现细微裂纹,既定返航计划被迫延迟。
小鼠们的短期出差,变成了翻几倍的超长加班。好消息是,科研价值成倍增加。
而且,它们还能顺便在太空减个肥。据刘方武介绍,因为饲养装置是全密封的,最开始是按照5天至7天为小鼠准备的生活物资,虽然有余量,但因为延期,装置内的生活物资整体还是比较紧缺,最后2天小鼠们大概处于饿肚子状态。
经过一系列排查研究,最终小鼠们改乘神舟二十一号飞船返回地球。
出差14天,确实是累鼠了。有细心的网友发现,之前还很圆润的C57,上了一趟天,回来瘦了不少。
目前,小鼠正在酒泉卫星发射中心医院接受悉心照料,下一步,科研人员将对它们展开行为学监测和生理指标监测。
01
想成“航天鼠”,先过“闯关赛”
本次入选的小鼠并非等闲之辈,无数科研人隔着屏幕就能一眼认出,它们是有着“黑皮体育生”之称的C57小鼠。
C57全称为C57BL/6,是一种近交品系实验鼠。它们与人类的基因相似度超过80%,且个体间差异小、遗传均一性好,是实验室里的“常驻嘉宾”。
虽然C57出身好,但上天这件事,还得靠实力说话。
首先是体能关,小鼠们需在旋转滚轮上持续跑动、不能掉落,坚持最久者才能晋级;接下来还要在高速旋转的容器中接受抗眩晕挑战,再通过“平衡木”“闯迷宫”等环节,考验运动协调性与记忆力。
最重要的是,心态要好,因此小鼠也“压力面”。工作人员会将小鼠倒吊起来,观看它们的反应,筛选掉那些容易“躺平摆烂”的个体。
经过60天的选拔与训练,这场类似于大型综艺节目的《偶像练习鼠》才正式收官,300只候选小鼠中仅4只“成团出道”。折算一下录取率,大概是1.3%。
在小鼠们刻苦训练的同时,热心网友则操心上了名字。从“贝克舒塔”这类经典IP衍生名,到“从从容容游刃有余”等时兴热梗。
出道即巅峰,原来也可以指的是物理上直冲云霄。万众瞩目之下,4只小鼠搭乘神舟二十一号载人飞船奔赴太空,抵达了位于九天之上的“科研宿舍”。
空间站里的鼠舍,乍看户型紧凑了些,是“双鼠间”,实则是中国科学院上海技术物理研究所历经10年打造的“五星级公寓”,空间小鼠饲养装置。
这是一套高度智能的饲养设备,既能为小鼠提供饮食、光照、温湿度、气体组分控制等全方位生存保障,还配备了可见光相机和红外相机,全程24小时为小鼠“跟拍”;笼内特意固定了弹簧管,供它们躲藏玩耍、缓解思乡之情。
为了不让小鼠“倒时差”,装置还能模拟北京时间作息,早上7点开灯、晚上7点关灯,堪称星级服务。
在空间站的日子里,小鼠们显得格外松弛,时而交头接耳,时而追逐打闹,甚至还有点“飘”。不是当上“航天鼠”之后膨胀了,而是失重环境下的“漂浮感”,依旧是纯物理意义的那种。
即使面对空间站的微重力环境,小鼠们表现出来的适应能力也超强,很快就能自主完成饮水、进食、活动和睡觉等动作。而且,饲养装置中的小鼠为一雄一雌,未来还有概率生出一窝鼠宝宝。
鼠鼠没一件事情是耽搁下的,称它一句六边形战士,不过分吧?
02
把动物园搬上太空
第一批上太空的生物,其实不是人类。
1961年4月12日,苏联宇航员尤里・阿列克谢耶维奇・加加林乘坐东方1号宇宙飞船,完成了人类首次载人太空飞行,成为第一个踏入太空的人类。
1947年2月20日,一批果蝇搭乘火箭被送往109千米高空,且成功活着返回。这是人类首次证明,生命可以在太空环境中存活。
两年后,人类又将一只名为阿尔伯特二世(AlbertII)的猴子送入太空,希望验证灵长类动物能否在太空保持意识清醒,并完成基础动作。遗憾的是,阿尔伯特二世没能像果蝇那样幸运,返回时因降落装置故障不幸殒命。
在所有“动物宇航员”当中,小狗莱卡无疑是最知名,也最让人“意难平”的存在。
莱卡原本是一只在街头流浪了3年的小狗,凭借超强的生存能力被苏联科学家选中,成为苏联探索太空的“先头部队”。
1957年11月3日,莱卡搭乘苏联发射的第二颗人造卫星进入太空。受当时技术条件限制,苏联尚未解决太空返回问题,这注定是一场有去无回的征途。
苏联官方曾宣称,莱卡在太空存活了7天,最终吃下含有剧毒的狗粮,平静离世。但随着相关事件解密,参与项目的科学家揭露了真相:莱卡并非安乐死,在飞船绕地球第4圈时,它因过热和高压不幸死亡。后来,人们在莫斯科为这只可敬的小狗竖起了一座纪念碑。
人类的太空探索并未止步。此后,越来越多的“动物宇航员”被陆续送往太空,它们延续着太空“先驱者”的使命。其中既有狗、兔、猫、鼠、猴等常见陆生动物,也有鱼、蛙、蛇、海胆、水母等水生生物,还有蟋蟀、蜜蜂、家蝇等各类昆虫。
它们从实验室出发,奔向那片未知的星空,很多再也没能回头。
随着分子生物学技术的发展,大体型动物逐渐退出太空探险队列,体积小、繁殖快、生命周期短、基因组清晰的“模式生物”取而代之,成为太空实验的常客。
所谓模式生物,指那些被广泛应用于科学研究、能为理解其他生物提供普遍性参考的生物体,比如小鼠、果蝇等。
作为成熟的研究范式:果蝇常用于遗传规律和发育过程研究,小鼠可应用于肿瘤学、免疫学、神经科学及代谢疾病相关研究,斑马鱼则是器官发育、心血管疾病及药物筛选研究的理想对象。
如今,各国开展太空动物实验时,以模式生物为主要对象。
自2023年8月我国太空实验室正式运行以来,已成功将秀丽隐杆线虫、斑马鱼、金鱼藻、果蝇、涡虫等“动物航天员”送上空间站。
本次4只航天小鼠,是我国首次在空间站开展哺乳动物饲养研究的动物。随着小鼠成功归来,科研工作者们当初立下的“活着上,活着下”的Flag已然达成。
接下来,我国还会持续在太空开展小鼠的实验。继续探索微重力环境对骨骼、肌肉、免疫、神经、心血管等系统的影响及机理,研发相应病理的对抗手段,为人类未来长期太空生存提供技术支撑和理论基础。
1963年,巴黎,法国空间研究实验室里,猫咪们被固定住,接受太空任务训练。当时法国航天局收留了14只流浪猫,从中选拔宇航猫。最终代号C341的小个儿奶牛猫(左一)被选中前往太空。任务结束后,它平安返回了地球。(@视觉中国 图)
03
太空动物立大功
在人类开展太空动物实验的过程中,很多动物宇航员都付出了生命、健康等代价,但这些付出绝非徒劳。
在人类航天事业早期,科学家们通过将狗送入太空,验证了宇航服对动物的保护有效性;通过将猴子送入太空,证明了灵长类动物能在太空执行任务。
正是这些动物的牺牲与付出,为科研人员提供了宝贵的数据和经验,让火箭、飞船、降落设施的设计更加科学、高效。
也正因如此,人类才能成功进入太空、建立空间站,甚至能在月球行走。但目前,人类仍处于探索和理解太空的阶段,距离开发太空、移民太空的终极愿景还有很长的路要走。
目前,虽然人类的足迹已延伸至遥远太空,但脱离地球磁场和大气层的保护后,失重、辐射对生命的影响,仍有无数未解之谜。
比如经常“太空出差”的航天员,都深知太空病的影响。当人类暴露在失重环境中时,常会出现失去方位感、头晕、呕吐、恶心、食欲缺乏、头部充血等症状;时间久了,还可能引发肌肉萎缩、骨质疏松、血液循环受阻及心理问题等。
为深入了解太空旅行对哺乳动物的影响,美国航空航天局(NASA)早在2014年就启动了“啮齿动物研究-1”(Rodent Research-1)实验,专注探索微重力环境对人体骨骼和肌肉的影响。
在此基础上,各国科学家尝试通过药物干预、人工重力、3D打印骨骼等方式,解决太空病带来的困扰。
2021年,SpaceX“龙号”补给飞船承担着一项重要使命升空——通过研究尾鱿鱼和微生物,寻找保护宇航员健康的方法。这项研究不仅能为长期在恶劣环境中工作的航天员提供防护指引,还可能找到肾脏疾病的发病关键途径,为宇航员预防或治疗肾结石提供解决方案。
除此之外,太空独特的微重力、高辐射极端环境,已成为融合发育生物学、遗传学、航天医学、再生医学、微生物学等多学科的研究前沿。
当然,还有一个永恒的主题——太空移民。
电影《火星救援》中,主角依靠在火星种植土豆存活500余天,最终获救。对人类而言,想要实现太空移民,首先要在太空建立自给自足的能力,这已成为各航天大国的重要研究课题。
《火星救援》剧照。
目前,人类已成功在太空种植生菜、番茄、拟南芥等植物,同时也在推进太空饲养鸟类、哺乳动物的相关实验。如果一切顺利,这些研究或许能帮助人类解决太空生态循环和食物自给等核心问题。
也许有一天,当大部分人类走出蓝星、遥望万千星辰时,那些曾为太空探索负重前行的“动物宇航员”,才算真正完成了它们的使命。
而那4只从太空回来的C57小鼠,回来第一件事情,是躺在酒泉卫星发射中心医院里,享受着柔软的垫料、果冻、饲料和水,地面科研工作者们早早备好了这些。
鼠鼠辛苦了。人类谢谢你们。