天舟十號貨運飛船成功發射已過去11天

華南理工大學醫學院王強教授團隊

送上中國空間站的40枚斑馬魚胚胎

現況如何？

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這些胚胎順利孵化成

會游泳的斑馬魚“寶寶”了嗎？

在微重力的太空環境里

它們小小的身體又經歷了什么？

帶著這些問題

小編再次聯系了王強教授團隊

團隊表示

40枚胚胎均已孵化為斑馬魚幼魚寶寶

從航天員觀測情況可以看到

孵化的斑馬魚在空間站自由游動

非常活躍

航天員觀察到斑馬魚幼魚游動活躍

團隊介紹道

目前所有樣本均已被自動注入固定液

并轉移至低溫儲存箱

并計劃在未來隨飛船返回地球

更多詳細結論

將在樣本回到地面實驗室后揭曉

很多人好奇

為什么要選斑馬魚來做實驗

在太空失重、無水壓、無自然循環的極端環境里

小小的斑馬魚究竟要如何安穩存活？

封閉的太空艙中

如何解決供氧、凈水、排污等生存難題？

科學家又為什么偏偏選中斑馬魚

而不是其他更常見的實驗動物？

近日，帶著這些疑問

《廣州日報》科技周刊記者

走進華南理工大學醫學院的“魚房”

為大家一一解密

PART 01

魚在太空怎么活？

金魚藻產生氧氣 吸收排泄物凈化水質

自2024年起，斑馬魚連續3年被我國送上空間站。如何讓斑馬魚在太空長期生存是首要難題。“太空處于失重環境，魚池必須完全密封才能防止水和魚跑出去。魚的生存還必須有氧氣、有食物，排泄物也需要及時清理。”王強說。

2024年的首次太空實驗中，我國科學家成功驗證了“二元封閉生態系統”的可行性。該設備由中國科學院武漢水生生物研究所和中國科學院上海技術物理研究所聯合研制，主要由金魚藻和斑馬魚兩類生物構成。金魚藻在空間站的日光燈照射下產生光合作用，吸收二氧化碳產生氧氣，使水中溶氧量達到動態平衡。金魚藻還可以吸收斑馬魚的排泄物，凈化水質。該設備還能自動投喂餌料。最終，這批魚在太空中成功生活了40多天。

二元封閉生態系統，金魚藻吸收二氧化碳產生氧氣，吸收排泄物凈化水質

隨著設備的驗證成功，中國載人航天工程任務總指揮部和中國科學院空間應用工程與技術中心將后續斑馬魚的太空實驗任務交給了華南理工大學醫學院。

PART 02

斑馬魚為啥是“明星實驗魚”？

它和人的基因很像，還好觀察

斑馬魚是一種原產于南亞的小型熱帶魚，既是花鳥魚蟲市場上常見的魚類，也是生物醫學研究的重要工具。

王強指出，盡管這種魚非常細小，成魚體長只有4—5厘米，但其在基因組上，與人類的同源性卻高達87%，使其在生物醫學領域應用廣泛。“我們可以通過基因編輯模擬人類疾病，讓它替人試藥，從而研發新藥。由于斑馬魚是體外受精、體外發育，早期胚胎發育階段通體透明，非常方便科學家觀察它生長發育的全過程，這也是它相較于小白鼠等哺乳動物的另一大優勢。”

斑馬魚基因組與人類的同源性高達87%

另外，斑馬魚僅需3個月就能達到性成熟，單次產卵可達200—300枚，加上體形小，易于進行基因編輯，這讓它成為科學家理想的研究對象。

“斑馬魚上太空，最核心的科學目標就是觀測太空的微重力環境會對魚產生哪些影響。例如，斑馬魚是否會像人類宇航員一樣出現骨質疏松等問題。”王強說。

PART 03

上一次上天的魚有啥變化？

魚鰾幾乎消失 喪失方向感 心肌萎縮

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“我們去年一共送了6條成年的斑馬魚到空間站，用于觀察在空間環境下對魚心肌和骨密度的影響。我們還在魚身上敲除了一個基因，想看看是否可以預防魚在太空中的骨質疏松和心臟缺陷。”王強說。

華南理工大學醫學院一樓的“魚房”，每個水族箱都會標記斑馬魚關鍵信息

在去年的太空實驗中，團隊有了很多新發現。

首先是這批斑馬魚的魚鰾幾乎消失。“在地球上的斑馬魚魚鰾清晰可見，但在太空中住了一個月后的斑馬魚，魚鰾卻幾乎完全消失。”

其次，這批斑馬魚都喪失了方位感。“魚游動的姿勢和在地球上不同，它們完全分不清上和下。這表明微重力條件會對生物的內耳前庭進行重塑。”

最后，這批斑馬魚出現了非常明顯的骨密度丟失和心肌萎縮，“這和長時間在太空生活的航天員非常像，盡管我們已將可能引發這些癥狀的一段基因敲除，但癥狀并沒有明顯減輕。”

經過一輪太空之旅，這批斑馬魚成功地模擬了航天員在長時間的空間環境下身體所出現的變化，“這些研究提示我們，該采用什么樣的預防措施或尋找哪些相關的藥物來避免問題的出現。”

PART 04

下一步的科研計劃？

斑馬魚將成為空間站的常客

為何這些空間站實驗選擇斑馬魚，而不是小白鼠甚至是與人類更相近的猴子等動物？

王強表示，我國已經嘗試送小鼠上太空生存兩周。“我們要管小鼠在太空的吃喝拉撒睡，同時還必須盡量控制生存系統的體積和重量，這還是非常難的。小鼠在太空中處于失重的狀態，比在地面上進行無人化飼養難度要大很多。”

至于猴子、豬等大型的模式動物，生態系統的構建也將更加復雜。“成本的因素我們也不得不考慮，要知道，送一克物品上太空，價格比一克黃金還要高，如果送大型模式動物進行太空實驗，成本將大幅提高。”王強說。

斑馬魚上太空，可幫助人們了解太空微重力環境的影響

據央視報道，截至去年4月，已有17個國家和國際組織、50多個國際科研機構加入由中國發起的國際月球科研站合作。國際月球科研站將在月球表面、月球軌道和地面建設月地聯通的，長期自主運行、短期有人參與，可拓展、可維護的綜合性科學實驗設施。

“在月球上長期生活，到底對胚胎發育有沒有影響？生命體能不能正常產生精子和卵子，能否正常完成受精過程，我們可以先通過斑馬魚進行相關研究。”王強說。未來，團隊希望進一步改良斑馬魚在太空中的生態系統，“這樣就能看到斑馬魚能否在太空中發育到性成熟，能否孕育出下一代，下一代的斑馬魚是否還能繼續孕育再下一代，以及這一代代的斑馬魚身上會產生哪些變化。”

王強表示，遠期來看，這將驗證人類是否有可能實現太空移民，“斑馬魚將成為空間站的常客，每一次實驗，都將回答不同的核心問題。”王強說。

黨委宣傳部（融媒體中心）

信息來源：廣州日報

文：廣州日報新花城記者 武威

圖：廣州日報新花城記者 王維宣

微信編輯：鮑恩

初審：冀早早

二審：盧慶雷

終審：夏正林

華工原創，版權所有

若需轉載，敬請聯絡

郵箱：hgxcb@scut.edu.cn

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