飞向太空的斑马鱼

随着神舟十八号载人飞船发射并与空间站成功对接，跟随乘组一同进入太空的斑马鱼引起了大家的关注。那么，斑马鱼究竟是一种什么鱼呢？它为何有幸成为我国首次“太空养鱼”的主角？

斑马鱼是什么鱼？

斑马鱼是鲤形目鲤科的鱼类，它的野生种群主要分布于印度、孟加拉国、尼泊尔等地的溪流之中。斑马鱼因体侧具有数条延伸至尾部的水平蓝色条纹类似斑马而得名，成年个体体长在3厘米左右，寿命3年左右。

斑马鱼是集群生活的，群体内的个体通过相互撕咬和追逐确定社会等级，因此它被认为是一种社会性鱼类。

在野生环境下，斑马鱼一般在白天外出活动，以小型甲壳动物、蠕虫、藻类为食。到了晚上，斑马鱼会躲藏在相对安全的礁石下或水草丛等地方。

斑马鱼的头小而稍尖，吻较短，体型略呈纺锤形。人仅凭肉眼就可以分辨它的性别，雄鱼全身是深蓝色条纹间柠檬色条纹，臀鳍为棕黄色并有明显的条纹；雌鱼全身是蓝色条纹间银灰色条纹，臀鳍为淡黄色。

自从20世纪50年代，斑马鱼作为实验动物被用于毒理学研究，并取得一系列成绩后，它就陆续被应用到生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中，到现在已经成为仅次于大鼠和小鼠的第三大实验动物，也是一种常用的模式动物。模式动物是实验动物中的一种，用于揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种，又被称为“活的试剂”。目前，科学家使用的模式动物有啮齿类、非人灵长类、猪类、兔类、犬类、斑马鱼等类型。

作为脊椎动物的一员，斑马鱼还拥有其他脊椎动物少有的超强自愈再生能力。研究发现，当人们把斑马鱼的尾鳍切除后，其切口处会被上皮细胞封闭，随后上皮细胞增厚，间质细胞也开始分化增殖，并逐渐形成胚基，仅用2周的时间就可以迅速再生出完整的尾鳍。另外，斑马鱼的心脏、肝脏、皮肤、脊髓、视网膜神经等都可以再生。

为什么选择斑马鱼？

1957年11月，一条名叫“莱卡”的流浪狗搭乘苏联史普尼克2号人造卫星进入太空。因此，莱卡成为著名的太空犬，苏联为它发行过邮票，俄罗斯给它建立了纪念碑。

然而，莱卡并不是第一种进入太空的动物。第一种进入太空的动物是1946年7月被美国“V2火箭”送进太空用于研究高空辐射造成的影响的果蝇。

那么，科学家为何选择斑马鱼作为“养殖”的对象呢？

“太空养鱼”应该叫在轨水生生态研究项目，它是中国空间站从征集到的近千个科学项目中遴选出的项目之一，主要内容就是以斑马鱼和金鱼藻为研究对象，在轨建立稳定运行的空间自循环水生生态系统，实现我国在太空培养脊椎动物的突破。

研究发现，斑马鱼的基因与人类基因相似度非常高，其早期胚胎发育过程跟人类高度相似。这也是斑马鱼成为主要实验动物的原因之一。同时，斑马鱼与哺乳动物各项机能的相似度很高，它们也有骨骼肌肉，可以进行微重力对肌肉、骨骼系统影响的研究，非常符合神舟十八号载人飞船的任务目标。

不仅如此，斑马鱼的个体很小，繁殖力又很强。神舟十八号载人飞船的航天员预计在轨6个月，在此期间，斑马鱼不但能够繁殖数次，而且产卵量很高，胚胎仅需24小时便可发育成熟，因此斑马鱼有利于科学家展开研究。同时，我国实验用斑马鱼的繁殖、培育技术都很成熟，世界三大斑马鱼资源库之一就在中国科学院水生生物研究所。

正因为如此，斑马鱼才会是迄今为止，我国空间站除了航天员之外，迎来的第一种脊椎动物。

航天员在太空如何养鱼？

要想实现“太空养鱼”非常不容易。在空间站的微重力条件下，水会“漂”走，同时斑马鱼游动时摆动鱼鳍也会将周围的水“推开”。因此，在太空饲养斑马鱼必须有一个完全密闭的鱼缸，以及给鱼投食、输氧、给水藻提供照明的保障系统。

要把装满水的密闭的鱼缸以及里面的斑马鱼和金鱼藻送上太空也并非易事。科学家要保证它们在发射过程中仍然生龙活虎，才能进行下一步的实验。科学家将特制“太空鱼缸”，它会被安装在神舟十八号载人飞船的上行水生支持装置内。

上行水生支持装置会为“太空鱼缸”提供适宜的温度、LED光源，以满足其内的金鱼藻进行光合作用。光合作用产生的氧气又能维持水生生态系统的氧含量平衡，满足斑马鱼的需求。

神舟十八号载人飞船入轨并和空间站对接之后，航天员会将“太空鱼缸”转移到问天实验舱的生命生态实验柜中的小型受控生命生态实验模块，开展一系列在轨实验。各种实时监测系统会记录下这个生态系统中发生的关键参数，并将数据传回地面。

在长达半年的在轨飞行过程中，“太空鱼缸”里面的1升多水、4条斑马鱼、一些金鱼藻和微生物，大致能够形成一个自给自足的生态循环系统。在这个生态循环系统中，斑马鱼相当于的“消费者”，吃进食物，排泄粪便，并呼出二氧化碳。金鱼藻相当于“生产者”，它吸收斑马鱼排出的二氧化碳，并产生氧气。微生物相当于“分解者”，分解斑马鱼排出的粪便，并为金鱼藻提供营养物质。

如果在空间站驻留期间斑马鱼产卵，科学家还会将这些鱼卵收集并储存起来。等航天员结束任务返回地面时，一并将它们带回地面，以供科学家进行研究。

在此之前，航天员就进行过“太空养蚕”实验，目的是验证在微重力环境下，蚕吐出的丝的纤维强度、纤维韧性及纤维粗细等数据。

那么，我们大费周章地进行“太空养鱼”的目的又是什么呢？“太空养鱼”选择的是鲤科的小型鱼类斑马鱼，显然水产养殖不是真正目的。据相关科学家介绍，“太空养鱼”是为了更好地了解生物在微重力环境下的生长机理，更加深入地探索生物在太空中的适应性和生长规律。这项研究将对人类更长时间在太空驻留，建立更完善的生态循环系统和生命支持系统产生深远的影响。