在中国科学院空间应用工程与技术中心的有效载荷运控大厅里,一块巨大的屏幕吸引了所有人的目光。2024级博士研究生古沛凡站在屏幕前,心中涌动着难以言表的激动。她正等待着神舟十八号载人飞船传来的画面,那里面藏着一个她和师姐张宪园共同守护的秘密——一个容积为1.2升的小鱼缸,里面游弋着4条斑马鱼,而它们的生命伙伴,则是4克金鱼藻。
当信号接通的那一刻,屏幕上展现了一幅令人惊叹的画面:金鱼藻的茎叶在微重力环境中轻轻摆动,仿佛在进行一场无声的舞蹈。而斑马鱼则围绕着金鱼藻释放的气泡,灵动地游弋,偶尔还会轻啄几下。这一幕,比古沛凡心中的预想更加惊艳。
近日,在中国空间站空间应用系统科学与应用进展情况介绍会上,中国科学院水生生物研究所研究员王高鸿宣布了一个令人振奋的消息:包含4条斑马鱼和4克金鱼藻的空间先进水生生保系统,已经在空间站稳定运行了43天,并成功实现了在轨产卵。这是我国首次在轨建立空间自循环水生生态系统,标志着中国在空间培养脊椎动物方面取得了重大突破,同时也创造了水生生态系统空间运行的最长时间纪录。
斑马鱼为何会被选中成为这次太空之旅的“主角”呢?张宪园给出了答案。作为脊椎动物的模式生物,斑马鱼的基因组信息与人类有高达70%以上的相似性。它们体型小、轻盈,游泳运动行为容易监测,且胚胎发育过程与人体相似。因此,斑马鱼成为了研究航天员太空生理反应和异常现象的理想实验动物。
而金鱼藻的选择,则是基于其稳定的生长特性和强大的光合作用活性。在多次实验比较后,金鱼藻脱颖而出,成为了斑马鱼在太空中的生命伙伴。实验数据显示,金鱼藻所在的系统能够在1小时内将溶氧值从每升5毫克升高到每升7毫克,为斑马鱼提供了充足的氧气。
为了这次太空之旅,古沛凡和张宪园付出了大量的努力。从挑选斑马鱼和金鱼藻开始,她们就经历了严格的筛选和匹配实验。古沛凡更是为了培养金鱼藻,长时间盯着培养基,不断观测数据和金鱼藻的状况。她甚至会在周末和过年回家时,通过远程监控设备来关注培养基的运行情况。
而在神舟十八号发射前,张宪园则带着200条小斑马鱼来到了酒泉卫星发射中心,开始了最终的筛选工作。她根据实验标准,选出了体型适中、排便率和吃食率正常的斑马鱼,并通过“敲打刺激”来测试它们的灵敏度。最终,4条“情绪稳定”、各项检测指标合格的斑马鱼被选中,成为了这次太空之旅的“鱼航员”。
在太空“旅行”的过程中,斑马鱼和金鱼藻共同构成了一个完整的生态系统。金鱼藻通过光合作用产生氧气,为斑马鱼提供生命所需的氧气;而斑马鱼的排泄物则成为金鱼藻的养分,实现了物质的循环利用。这个系统在太空中稳定运行了43天,不仅验证了生态系统的完整性,也为未来的长期太空飞行提供了宝贵的经验。
对于这次太空之旅的成功,古沛凡感到无比自豪和开心。她表示,能够参与这么重大的项目,贡献自己的力量,是她人生中一次难忘的经历。而王高鸿则表示,这次实验的成功不仅是中国在空间培养脊椎动物方面的重大突破,也为未来的太空探索提供了更多的可能性和想象空间。
在这次太空之旅中,斑马鱼和金鱼藻不仅成为了科学家们研究的对象,也成为了人们关注的焦点。网友们亲切地称这4条斑马鱼为“鱼航员”,并围绕它们提出了许多有趣的问题。而这次实验的成功,也让人们对未来的太空探索充满了更多的期待和想象。
尽管这次实验中的斑马鱼并未成功产卵受精,但它们的太空之旅已经为未来的研究奠定了坚实的基础。科学家们将继续努力,探索更多未知的领域,为人类的太空梦想贡献更多的智慧和力量。