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神舟十八号發射成功,中國将首次在太空養魚,為何選擇斑馬魚?

作者:濟甯新聞網
神舟十八号發射成功,中國将首次在太空養魚,為何選擇斑馬魚?

神舟十八号成功發射,一個内部容量1.25升的“水族箱”,跟随乘組一同進入太空。

這是國内首次開展太空養魚,以斑馬魚和金魚藻為研究對象,在軌建立穩定運作的空間自循環水生生态系統,實作大陸在太空培養脊椎動物的突破。

為什麼選擇斑馬魚?在酒泉衛星發射中心,記者與空間應用系統相關負責人聊了聊。

為什麼是斑馬魚?

斑馬魚看起來不起眼,在空間科學研究和應用領域,卻很受青睐。在1976年,就跟随前蘇聯的“禮炮五号”空間站上過太空。

神舟十八号發射成功,中國将首次在太空養魚,為何選擇斑馬魚?

在實驗裝置裡,斑馬魚和金魚藻構成微型生态系統。

這是因為,它具備養殖簡單、發育迅速、性成熟周期短、産卵量大、轉基因和突變品系衆多等諸多優勢。

作為脊椎動物,斑馬魚與人類基因還有着87%的高度相似性,是一種模式生物,也就是可以用于研究和揭示生命體某種具有普遍規律生物現象的一類生物。

随着神舟十八号“飛天”,4條斑馬魚和4克金魚藻也跟随進入太空,大陸正式開啟首次太空養魚。

“各國的研究方向有所不同,我們更加聚焦于由斑馬魚和金魚藻所構成的微型水生生态系統。”中國科學院空間應用工程與技術中心研究員、空間科學實驗顧問倉懷興說。

在實驗裝置裡,金魚藻通過照明系統進行光合作用釋放氧氣,提供給魚類進行呼吸。魚類呼出來的二氧化碳又可以供給金魚藻進行光合作用,排洩的糞便也可以作為藻類的營養供給,由此形成二進制生态系統。

太空實驗不光是研究魚和藻,系統内的代謝産物、水的酸堿度等等,都是項目的組成部分。簡單來說,就是要研究所學生态系統各類生物之間的平衡。

“雖然在地面可以模拟微重力環境,但與實際情況還是有所差别。太空環境對這一小型生态系統物質循環和能量循環的影響都是未知的,需要深入研究。”倉懷興說。

構模組化型體系

作為本次上行空間實驗方案和核心樣本單元的設計者,倉懷興這段時間一直在酒泉衛星發射中心,全程跟進操作流程,確定過程萬無一失。

二進制生态系統看似簡單,實則已經曆不少的摸索。與地面養魚不同,在失重的狀态下,情況就會變得複雜許多。一些原本理所應當的事情,就變成了問題。

神舟十八号發射成功,中國将首次在太空養魚,為何選擇斑馬魚?

比如說喂食。航天員在空間站内任務安排緊湊,很難每天抽出時間規律投喂。中科院上海技物所相關團隊就此開展了研究,首先就是解決魚食形狀的問題。

傳統的顆粒狀、木屑狀魚食,在失重的條件下很難順利投放。怎麼辦呢?經過團隊的一番研究,決定将魚食做成牙膏狀,且進行了大量的魚食成分改良實驗,讓魚兒們接受了這一新式食物。

與地面上的開放投喂不同,太空水族箱采用了密閉設計,需要設計自動化系統來運作。團隊先後嘗試了彈簧自動彈射、電梯式旋轉送入的方式,但都算不上滿意。經過持續的摸索,最終研制出一套定時定量的智能喂食系統。

同時,實驗裝置内設有循環過濾及淨化系統,在空間站内不需要換水,還搭載了圖像傳感器,可以拍照錄視訊,對魚進行行為學研究。

記者了解到,斑馬魚産的卵将被系統收集起來,未來由航天員帶回地面,供科學家開展下一步的研究。

從太空食物的角度來說,中國已經實作“種水稻”“種蔬菜”,“養斑馬魚”的意義展現在何處?

倉懷興表示,以此項目為起點構模組化型體系,之後擴大實驗範圍,有助于建構新的生态環境,也可以推動建構太空食物生産體系。

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