“太空养鱼”有何奥秘

神舟十八号航天员乘组进驻中国空间站已近1个月，一系列空间科学实验有序开展。此次随航天员一同来到空间站的还有一批特殊“乘客”——4条斑马鱼。神舟十八号执行任务期间，4条斑马鱼将与4克金鱼藻组成小型水生生态系统，实现中国在空间站培养脊椎动物方面的突破。

斑马鱼是一种常见的观赏鱼，因身体两侧从头至尾布满多条蓝色条纹而得名。它们活泼好动，成群结队游动时，犹如奔驰的斑马群。

这次来到“太空之家”的4条斑马鱼承担“重任”——借助由斑马鱼和金鱼藻组成的小型水生生态系统，科学家将研究空间环境对鱼类生长发育与行为，以及对生态系统物质循环的影响。

进入空间站后，斑马鱼生活如何？专家介绍，空间站小型受控生命生态实验组件，由神舟十八号航天员转移至问天舱生命生态实验柜巾开展实验后，目前在轨运行稳定，4条斑马鱼状态良好。

中国科学院上海技术物理研究所研究员郑伟波说，目前航天员成功开展了两次水样采集和1次鱼食盒更换操作，发现了斑马鱼在微重力环境下表现出腹背颠倒游动、旋转运动等定向行为异常现象。之后，科学家将利用回收的水样、鱼卵等样品，结合相关视频，开展空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响研究，同时为空间密闭生态系统物质循环研究提供支撑。

和人类一样，在太空环境中生存，鱼类也面临着适应性问题。为此，科学家打造了一套周密的生态系统。

在问天舱生命生态实验柜小型受控生命生态实验模块中，鱼类、藻类和微生物协同参与物质循环——藻类光合作用产生的氧气供斑马鱼呼吸，斑马鱼呼出的二氧化碳供藻类进行光合作用，进食产生的粪便则提供了藻类生长的养料。在饮食方面，科学家专门设计了鱼食，用注射器推进“鱼缸”。

这套“太空鱼缸”看上去很简单，实际上面临着不少已知和未知的考验。在太空中，鱼类生存的氧气不够怎么办？水变浑了该如何处理？面对可能出现的问题，科学家设置了紧急供氧系统、水质置换系统等诸多配套系统。

为了让斑马鱼在空间站更好地存活，航天员必须给斑马鱼喂食、供氧，为藻类提供营养液、照明，同时还要满足该系统的pH值、溶氧、温度、电导率等指标要求，并进行参数调节、鱼卵收集、废物处理等操作。

除了研究空间环境对脊椎动物生长发育与行为的影响，科学家还期待着斑马鱼能够在太空中产卵。斑马鱼的繁殖周期约为7天，1年可连续繁殖6至7次，产卵量高。专家表示，一旦发现斑马鱼产卵，系统将启动专用的装置，把鱼卵收集起来。

为何选择斑马鱼作为研究对象？专家介绍，斑马鱼基因组与人类基因组相似度高达87%，被称为“模式生物”（可用于研究与揭示生命体某种具有普遍规律的生物现象的一类生物）。此前，在中国空间站种植的拟南芥和水稻，同样也是“模式生物”。

专家介绍，斑马鱼体形小，具有体外受精、体外发育、早期胚胎透明等特点。科学家可以完整地观察研究其发育过程，这对于理解人类生命科学、疾病预防和治疗，以及药物研发等意义重大。

由于其特性，斑马鱼在发育生物学、遗传学、基础医学、药理学、毒理学、药物研发、生态环境评价等诸多领域被广泛研究，成为生物学家的“爱宠”。

除了“太空养鱼”，神舟十八号还将利用舱内科学实验机柜和舱外载荷，在微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域，开展90多项实验。中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强此前表示，中国空间站已在轨实施了130多个科学研究与应用项目，在空间生命科学、航天医学、空间材料科学、微重力流体物理等领域已取得重要成果，在国际一流期刊发表280多篇论文。中国将继续坚持应用为纲、效益为先，充分发挥国家太空实验室平台优势，持续产出更多高水平成果。

（选自《人民日报海外版》2024年5月23日，有删改）

【导读】

科学家是如何应对“太空养鱼”面临的“已知和未知的考验”的？请你举例分析本文主要运用了哪些说明方法。

（插图／于焕芝）