12月26日,记者从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,此前随神舟二十一号载人飞船上行的4只实验小鼠中,1只雌鼠和1只雄鼠在返回地面后交配,怀孕雌鼠于12月10日凌晨6时许成功分娩,顺利产下9只幼仔,目前有6只幼鼠存活,存活率正常。这窝太空小鼠后代目前在科研人员的精心呵护下茁壮成长,母鼠哺育行为正常,幼仔活力良好。
作为我国首次在轨实施的国内啮齿类哺乳动物空间科学实验,这群太空鼠宝宝的诞生,为我们带来哪些惊喜?
红房子里诞生的“太空宝宝”
结束“太空出差”任务的实验小鼠,返回实验室后一直待在饲养笼里,各项生命体征均正常。科研人员还为它们放置红房子作为栖息场所。
令人惊喜的是,在返回地面后,其中一只雌鼠成功受孕。雌雄同笼,如何确定受孕不是在太空中?
“一般来说,小鼠的怀孕周期约为19天。”中国科学院动物研究所研究员王红梅介绍,从11月14日返回地面到12月10日分娩,也就是说受孕发生在小鼠返回地球之后。
“太空小鼠”和鼠宝宝在地面实验室。(中国科学院空间应用中心提供视频截图)
“目前,诞生并存活下来的3只雄鼠和3只雌鼠,正在科研人员的精心呵护下茁壮成长。母鼠哺育行为正常,幼仔活力良好。”王红梅说。
通过与地面的对照组小鼠比较,科研团队发现有趣现象。“两组小鼠都繁育了后代,但在母性行为上却表现出显著差异:对照组的小鼠会直接将幼仔生在红房子外面,而航天归来的小鼠则选择在红房子里生育后代。它会主动将絮窝棉撑开,用其堵紧房门,并一直处于高度警觉的状态。”王红梅告诉记者,这种强烈的保护欲望让研究人员既惊讶又兴奋,为后续研究开辟了新的方向。
“此次任务证明短期空间飞行未对小鼠的生育能力产生明显影响。小鼠返回地面后完成交配、怀孕并生出后代,为未来进一步研究空间环境对哺乳动物生命孕育的影响提供了极其珍贵的样本。”王红梅说。
要成为一名合格的太空小鼠,远比想象中艰难
要解开这些太空鼠宝宝的生命密码,还要从它们的父母——2只经过严苛选拔与太空考验的实验小鼠说起。
11月14日,4只小鼠随返回舱安全着陆,并于11月18日凌晨按计划到达北京。
历时60多天“魔鬼选拔”、从300只候选者中层层筛选,最终只有这4只小鼠脱颖而出。
为了保障空间环境下生存与适应实验的顺利开展,科研团队悉心研制空间小型哺乳动物饲养装置。据介绍,这个装置不仅可以精准控制氧气浓度、温度、湿度和照明,空气循环系统上还特别采取严格密闭的设计,与航天员的装置完全隔离,确保人鼠两安。
4只实验小鼠于2025年10月31日随神舟二十一号载人飞船发射升空,但这段太空之旅却并非一帆风顺。由于神舟二十号返回计划调整,小鼠在任务后期遭遇一场突如其来的“断粮”危机。面对这一突发状况,科研团队迅速启动应急响应机制,第一时间开展多方案论证与地面验证。
饮水补给方面,科研团队借助空间饲养装置预留的外部补水口,在航天员的协助下将空间站内的饮用水注入小鼠实验单元,快速解决小鼠的饮水难题。
食物补给则面临更大挑战。小鼠的定制饲料无法临时补充,科研团队紧急在航天员系统的协助下,调取航天员食品清单,筛选出压缩饼干、玉米、榛子、豆浆等多种潜在替代食物,并立即开展地面验证实验,重点测试食物的适口性、小鼠食用后的健康状态及在轨补充操作的可行性。经多方面的评估考量,科研团队最终选定豆浆作为小鼠应急食物,于11月12日、13日成功完成豆浆补给。
在这场危机应对中,人工智能(AI)也发挥了关键作用。科研团队通过预先研发的AI行为研判系统,实时追踪小鼠的运动轨迹、进食、睡眠等状态,精准预测饲料消耗进度,为应急决策提供关键的数据支撑。
为人类健康发展提供参考,是该项研究的初衷
太空环境的微重力、空间辐射等特殊因素,究竟会给哺乳动物的生命留下怎样的印记?这是科研团队接下来要破解的核心课题。
根据规划,针对从太空返回的小鼠,科学家将继续饲养并长期监测。“研究内容不仅涵盖回到地面后的认知和行为模式变化,还有密切关注其在代谢水平、生殖系统、免疫功能等方面的生理指标波动,分析特殊因素是否引发基因表达的变化。”王红梅介绍,团队也将重点追踪细胞分子层面的变化,运用分子生物学技术评估相关影响是否会通过生殖细胞传递给后代,并记录小鼠后续的衰老特征。
对这批由太空返回小鼠孕育的子代,后续有何科研计划?
王红梅告诉记者:“我们将对这批太空返回小鼠及其孕育的子代持续开展系统性研究,重点关注其生长发育、生理与病理变化等。此外,还将监测子代小鼠的繁殖能力,进一步获得‘子二代’小鼠,以尝试探讨太空环境对哺乳动物多代遗传和发育的潜在影响。”
“为人类健康发展提供参考,是该项研究的初衷。”王红梅指出,从技术层面看,此次实验的成功验证我国空间站生命支持系统的可靠性和应急响应能力;从科学层面看,其研究成果将为解析太空环境对人类生殖健康、生长发育的潜在影响提供参考,为制定更全面有效的太空航行防护策略提供重要支撑。
“随着空间生命科学研究的不断深入,未来将有更多实验动物被送上空间站,为增进人类生命健康福祉、推进中国航天事业的发展助力。”王红梅展望道。
来源:光明日报、新华社