神舟二十一號任務(wù)創(chuàng)造了3.5小時(shí)快速對接空間站的新紀(jì)錄，而這一里程碑意義的另一面，由四位特殊的航天員承載——我國首批入駐空間站的C57BL/6實(shí)驗(yàn)小鼠。按計(jì)劃，這四只黑色小鼠已在軌生活12天，并經(jīng)歷了為期5至7天的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)階段，肩負(fù)著驗(yàn)證哺乳動(dòng)物在太空長期生存可行性的重大使命。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

七十年航天傳奇：小鼠的太空征程與挑戰(zhàn)

在人類航天史上，動(dòng)物始終是開路先鋒。自20世紀(jì)50年代起，小鼠作為理想的模式生物，已陪伴人類探索太空七十余年，但這條探索之路充滿挑戰(zhàn)：

這些里程碑事件奠定了實(shí)驗(yàn)小鼠的地位，各國在早期根據(jù)需求選擇了不同的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：美國多用靈長類，蘇聯(lián)青睞犬類，而小鼠則因其繁殖快、成本低、遺傳背景清晰、與人類基因相似度高等獨(dú)特優(yōu)勢，成為幾乎所有國家太空生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)配。中國也在此領(lǐng)域積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，為本次空間站任務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

精英選拔：嚴(yán)苛的神經(jīng)科學(xué)篩選

成功的背后是長達(dá)十年的不懈攻關(guān)。從2016年的構(gòu)想，到2023年項(xiàng)目正式立項(xiàng)，團(tuán)隊(duì)對300只候選小鼠進(jìn)行了極其嚴(yán)苛的選拔。這場選拔堪稱精密到神經(jīng)細(xì)胞的行為學(xué)篩選，與神經(jīng)科學(xué)研究高度契合。轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)要求小鼠在旋轉(zhuǎn)桿上保持平衡，展現(xiàn)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)與耐力。這一指標(biāo)是帕金森?。≒D）、肌萎縮側(cè)索硬化（ALS）研究的核心標(biāo)尺。平衡木與抗暈?zāi)芰y試針對前庭功能，NASA數(shù)據(jù)顯示約68%宇航員會因前庭失調(diào)出現(xiàn)太空適應(yīng)綜合征。迷宮測試則評估認(rèn)知記憶與應(yīng)激反應(yīng)，原理與阿爾茨海默?。ˋD）研究的水迷宮實(shí)驗(yàn)一脈相承。最終，僅綜合排名前1.3%的4只精英脫穎而出，并接受了針對微重力環(huán)境的專項(xiàng)適應(yīng)訓(xùn)練。

轉(zhuǎn)棒測試（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

平衡木測試（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

抗暈?zāi)芰y試（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

迷宮測試（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

高科技家園：精密生命支持系統(tǒng)

在遙遠(yuǎn)的太空，如何為小鼠打造一個(gè)穩(wěn)定可靠的居住艙，這成為科研團(tuán)隊(duì)的首個(gè)挑戰(zhàn)。要知道，在地面上這些SPF級鼠宇航員本就享受著“七星級賓館”般的待遇，其生活環(huán)境對潔凈度的要求極為嚴(yán)格。為此，科學(xué)家們?yōu)樗鼈兞可矶ㄖ屏艘惶赘呖萍忌С窒到y(tǒng)。這個(gè)太空公寓采用堅(jiān)固的鈦合金框架，內(nèi)置5級HEPA空氣過濾系統(tǒng)（每小時(shí)換氣12次），并通過0.3m/s的定向氣流自動(dòng)收集大部分排泄物，堪稱一個(gè)精密的生命保障堡壘。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

在此環(huán)境中，科研人員將通過視頻實(shí)時(shí)觀察小鼠的行為、應(yīng)激反應(yīng)、活動(dòng)節(jié)律及社會互動(dòng)。不僅如此，對于選用的小鼠品系也格外講究。此次，科學(xué)家們選擇的是國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀狢57BL/6品系小鼠，也是人們常說的“小黑鼠”，該品系正常毛色為深灰色至近黑色。C57BL/6是一種近交系小鼠，遺傳均一性好、個(gè)體間差異小，有利于開展空間實(shí)驗(yàn)和科學(xué)數(shù)據(jù)采集。

C57BL/6品系小鼠

天地科研閉環(huán)：從太空到地面的神經(jīng)科學(xué)平臺

要理解太空小鼠實(shí)驗(yàn)的篩選邏輯，其實(shí)可以看看地面上科學(xué)家是怎么做的。

比如，在地面的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，研究人員會通過一套成熟的行為分析系統(tǒng)來觀察小鼠。這套系統(tǒng)能全面評估小鼠各方面的狀態(tài)。集萃藥康目前已搭建完整的行為學(xué)分析平臺，核心技術(shù)主要包括：

運(yùn)動(dòng)能力測試：通過讓小鼠抓握、在轉(zhuǎn)棒上平衡，來判斷它們的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)是否健康；

記憶與認(rèn)知評估：借助水迷宮、曠場實(shí)驗(yàn)，研究小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力，這類實(shí)驗(yàn)對理解阿爾茨海默癥等疾病非常重要；

疼痛與神經(jīng)感知檢測：使用熱板、Von Frey觸覺測痛技術(shù)，觀察小鼠對疼痛和觸摸的反應(yīng)，為疼痛機(jī)制研究和藥物開發(fā)提供依據(jù)。

這些地面實(shí)驗(yàn)的方法和思路，也為我們理解太空中小鼠的行為和健康變化提供了重要參考。

深遠(yuǎn)意義：開創(chuàng)空間生命科學(xué)新范式

任務(wù)結(jié)束后，小鼠將隨返回艙返回地球并接受全面的生理學(xué)分析，以研究其在太空環(huán)境中多組織器官的適應(yīng)性變化。這些寶貴數(shù)據(jù)不僅對未來開發(fā)對抗骨質(zhì)流失、肌肉萎縮等太空病的防護(hù)手段至關(guān)重要，為載人登月等長遠(yuǎn)計(jì)劃的生命保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供關(guān)鍵依據(jù)，更標(biāo)志著航天醫(yī)學(xué)與神經(jīng)科學(xué)迎來了融合創(chuàng)新的重要時(shí)刻。在精準(zhǔn)小鼠模型的支撐下，這份來自太空的珍貴數(shù)據(jù)將加速轉(zhuǎn)化為守護(hù)航天員健康、改善人類生活質(zhì)量的創(chuàng)新方案，推動(dòng)深空探索與生命健康領(lǐng)域協(xié)同發(fā)展，共同邁出堅(jiān)實(shí)步伐。

參考資料

[1] https://www.cas.cn/cm/202511/t20251103_5087031.shtml

[2] https://news.qq.com/rain/a/PET2018112800385500?no-redirect=1

[3] https://mp.weixin.qq.com/s/ytkGSDNWskcABvwgeD5ahA?scene=1&click_id=2

[4] https://baijiahao.baidu.com/s?id=1847457090762011037&wfr=spider&for=pc