近日，随着神舟十八号飞船的顺利返回，人们在庆祝3位航天员凯旋的同时，一批特殊的“乘客”也引起了大家的关注——空间站内饲养的斑马鱼及其培养水基。这些斑马鱼及其产下的卵，不仅标志着我国首次在空间站成功实施了在轨水生生态研究项目，更象征着人类在太空生命科学领域研究的又一次重大突破。斑马鱼实验的成功开展，为人类揭开了太空环境下生物生存与繁衍的新篇章，今天让我们一起走进太空斑马鱼的世界。

“天选之鱼”

斑马鱼体长约4～6厘米，因身体两侧从头至尾布满多条蓝色条纹而得名。在众多模式生物中，斑马鱼之所以被选作本次在轨水生生态研究的对象，主要是由其生物学特性决定。

斑马鱼因身体两侧从头至尾布满多条蓝色条纹而得名

斑马鱼和人类基因有87%的高度相似性，具有较强的适应能力和抗逆性，能够在多种环境条件下生存繁衍，而且其繁殖速度较快，能够在短时间内生产大量后代，这有利于研究人员在较短的时间内获得足够数量的实验样本量进行分析。

此外，斑马鱼的基因组相对简单且易于遗传操作，这为研究人员提供了便利的研究条件。通过对斑马鱼基因的编辑和分析，科研人员可以深入了解太空环境对生物遗传特征的影响。

那么，作为“天选之鱼”的斑马鱼在人类研究在轨水生生态方面有何意义呢？

首先，使用斑马鱼开展在轨水生生态研究有助于人类了解太空环境对水生生物生存的影响。通过对斑马鱼在轨培养的研究，科研人员可以观察并分析这些特殊环境对斑马鱼生理状态、行为习惯以及遗传特征等方面的影响，进而揭示太空环境下水生生物生存的内在规律。

其次，该研究有助于推动太空生命支持系统的发展。随着人类太空探索活动的不断深入，如何在太空中提供长期稳定的生命支持成为亟待解决的问题。在轨水生生态系统的建立，可以为太空生命支持系统提供重要的参考依据。通过研究斑马鱼在太空中的生长发育、繁衍行为等，可以揭示水生生命在太空环境中的生存机制，为未来人类在太空环境生存提供理论依据。

斑马鱼在轨水生生态研究还具有潜在的应用价值，可以为生物医学研究提供新思路。例如，研究斑马鱼在太空环境中基因表达的变化，可以为人类在太空环境中的生理适应性研究提供线索；研究斑马鱼在太空环境中的生殖能力变化，还可以为人类在太空环境中的生育问题提供解决方案。

困难重重

尽管斑马鱼在轨水生生态研究具有诸多意义，但在实际操作中也面临着诸多挑战。

首先，太空环境的特殊性就给实验带来了诸多困难。太空环境具有高辐射、微重力、真空等特点，这些特点对斑马鱼的生长、发育和繁殖产生重要影响。如何在太空环境中模拟地球上的环境，使斑马鱼能够在太空中正常地生长和繁殖，是研究过程中的一大难点。同时，微重力环境下，水生生态系统的稳定性也受到了严重影响，斑马鱼的游动行为、摄食习惯等行为都可能发生比较显著的变化。为了确保实验的顺利进行，研究人员需要对太空环境进行精确模拟和控制，以减小其对实验结果的影响。

由斑马鱼和金鱼藻构成的水生生保系统

其次，实验设备的可靠性和稳定性也是研究过程中的关键因素。在太空中，设备故障可能导致实验失败或数据丢失。并且空间站资源有限，实验条件会受到很大限制。例如，实验设备的空间占用、实验材料的供应、实验数据的获取等方面都存在困难。如何在有限的条件下，有效地开展实验研究，需要研究人员对实验设备进行严格筛选和测试，确保其在太空环境中能够稳定运行。

此外，实验数据分析与解读也是研究过程中的难点之一。太空环境下的生物反应复杂多变，研究太空中的斑马鱼，涉及大量的数据收集和处理。如何准确分析并解读实验数据成为关键问题。研究人员需要运用先进的统计方法和生物信息学技术对数据进行深入挖掘和分析，以揭示太空环境下水生生物生存的内在规律。

百花齐放

事实上，国内外在太空生命科学领域都已经开展了一系列相关实验。例如，美国宇航局曾将2478只水母装进水袋子中，使用哥伦比亚号飞船将它们送入太空，研究发现水母的繁殖能力完全没有因为上了太空而出现削弱，反而在短暂的时间内就繁殖到了6万多只。

此外，国际空间站曾多次进行过藻类实验，证实需要有定期的营养物质供应来支持其生长，同时也需要光照。

工作人员处理培养组成斑马鱼生境的金鱼藻

国际空间站还进行过许多植物实验，包括在微重力环境下种子的发芽和根系的生长等。美国宇航局的“Veggie”项目就曾成功种植出蔬菜，为航天员的饮食添加了新鲜食物。

这些实验为人类了解太空环境下生物生存提供了宝贵经验和技术支持。

而本次神舟十八号飞船搭载的斑马鱼在轨水生生态研究项目，是在此前基础上的一次重要创新和突破。它不仅拓展了太空生命科学的研究领域和方法手段，还为未来的太空探索提供了更加坚实的科学基础和技术储备。

总之，“神十八”的斑马鱼实验无疑是一次里程碑式的进展，它标志着我国在太空生命科学领域的重大突破。这一成果不仅彰显了我国的科研实力和创新精神，更为全球太空探索事业贡献了中国智慧和中国力量。

展望未来，随着人类在太空研究领域的不断深入，类似斑马鱼这样的“明星”实验将会越来越多，它们将共同书写人类探索宇宙的壮丽篇章。

来源/《中国航天报·飞天科普周刊》

文/马杰