《江飛宇Science》真實「太空飛鼠」天宮號小鼠誕下太空幼崽

大陸天宮號太空站,是僅次於國際太空站的另一個重要太空實驗室。

可記得幾個月之前,中國大陸「天宮號」太空站的太空人,在返回地球之前發現返回艙漏氣,不得不滯留太空一段時間的意外嗎?這一連串的新聞話題,遮掩了更重要的科學成果,這次天宮號實驗任務中,有4隻小鼠在太空生活2星期,並且有1隻雌鼠受孕,井且在返回地球後產下9隻健康的幼崽,是獲真價實的「太空飛鼠」。

這一實驗的意義頗為重大,因為未來的人類有可能前往地球之外生活,也就有必要知道太空環境、失重環境對於發育的影響。

今日宇宙(Universe Today)報導,10月31日,大陸國家航太局將編號分別為6、98、154和186的4隻小鼠,搭乘神舟21號太空船送往距離地球約400公里的天宮太空站,這些小鼠在微重力、太空輻射和軌道運行的特殊條件下生活了兩周,到了11月14日安全返回地球。隨後,12月10日,其中一隻雌鼠,產下了9隻健康的幼崽。

國際太空站的囓齒動物研究模組,與天宮號的研究箱類似。

在先前的研究中,研究人員利用曾進入太空的小鼠的精子,使地球上的雌性小鼠受精。而在這一次新研究中,9隻幼崽中的6隻健康存活,研究人員認為與正常的存活率差不多。隨後的持續觀察,雌鼠哺乳正常,幼鼠也活潑好動,發育良好。

中國科學院動物研究所的研究員表示,雖然研究還在持續,但現在可以確定,至少短期的太空旅行,不會損害老鼠的繁殖能力。

這項研究並非只是單純的把小鼠送上太空而已,還有其他更重要的意義。小鼠與人類基因過半數相似,同時它們對生理壓力的反應,也常與人類的生物學特徵相似,所以是瞭解生理機制的模式種動物。在這一次實驗中,如果太空環境會破壞哺乳動物繁殖的某些基本機制,也會發生在小鼠身上。

因此,看到小鼠能夠正常的產崽,後續的生育與活動也還不錯,是個好消息。

然而,這次任務並非一帆風順。就如第一段提到的,神舟20號的返回出現意外變數,太空人返航推遲,連帶小鼠也面臨延長停留太空的時間,也就遇到潛在的食物短缺。

所幸地面團隊緊急測試了太空人自備的緊急口糧,包括壓縮餅乾、玉米、榛果和豆漿,經過地球上的快速驗證,豆漿被證明是最安全的緊急食品。水透過外部介面泵入艙內,同時人工智慧監控系統即時追蹤小鼠的活動、進食模式和睡眠週期,幫助預測物資何時耗盡。

在軌道停留期間,這些小鼠生活在精心控制的環境中。為了保持與地球相似的晝夜節律,燈光每天早上7點開啟,晚上7點關閉。它們的食物營養均衡,但刻意把食物做得比較硬,以滿足囓齒動的磨牙需求。

現在小鼠們都返回地球,也生活一段時間,研究人員將密切監測這些「太空幼鼠」的生理指數,追蹤它們的生長曲線,並檢查其母親太空暴露帶來的潛在影響的生理變化,期待它們成熟後,再測試是否能夠正常繁殖,以尋找多代影響。

一百多年前,俄國太空探索理論學家-齊奧爾可夫斯基(Konstanty Ciołkowski)說:「地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠生活在搖籃中」,他預想人類有朝一日成為跨行星物種。現在我們似乎離這個目標更近了一點,但是在人類嘗試長達數年的火星任務,或在月球上建立永久定居點之前,科學家需要了解繁殖在太空或太空暴露後是否正常進行。哺乳類動物能否在低重力環境下受孕、懷孕和分娩?宇宙射線是否會對卵子或精子造成損傷,而這種損傷是否會在下一代顯現?一隻小鼠的分娩並不能完全解答所有這些問題,但這無疑是一個充滿希望的開始。

編輯 / 羅志光

【巴西華人資訊網】

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