科技日报记者 叶青 通讯员 华轩
神舟二十号载人飞船发射在即，3名航天员陈冬、陈中瑞、王杰即将出征太空。值得一提的是，此次出征太空的还有来自华南理工大学医学院实验室的6条斑马鱼，其将成为不折不扣的“鱼航员”。这6条斑马鱼将在太空站停留30天以上，完成失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研究项目，这也是国际上首次利用实施基因敲除的斑马鱼开展的在轨实验。这一研究项目由中国航天员科研训练中心、华南理工大学和中国科学院上海技术物理研究所共同参与。
“我们使用斑马鱼作为模式生物，将3条野生型斑马鱼和3条基因敲除型斑马鱼，以及6克金鱼藻构建的水生生态系统，通过上行水生支持装置乘坐神舟二十号载人飞船到达中国空间站。”华南理工大学医学院教授王强介绍，该装置将安装在问天舱生命生态实验柜的小型受控生命生态实验模块中，每天进行自动喂食和定时摄影，计划在轨稳定运行30天以上，再由航天员将麻醉后的斑马鱼样品、金鱼藻样品和水样取回，从而进行后续研究工作。
在空间失重环境下，微重力会导致骨骼肌丢失、骨髓微环境损伤、心律失常、心肌重塑等多种不良反应，这也是人类进行深空探索所要面对的重要医学挑战。这批斑马鱼被敲除的基因，经过中国航天员科研训练中心李英贤团队和华南理工大学王强团队十余年的研究，已经在地面验证了敲除特定基因能够对抗骨丢失和心肌重塑现象的发生。作为高等脊椎动物，斑马鱼基因组与人类基因组相似性超过80%，病理条件下它们体内的变化与人体相似，可以为航天医学研究提供帮助。
“此前由于实验条件的限制，只能在地面开展模拟失重实验，相关现象在空间站上究竟能否得到验证，大家特别期待。”王强表示，斑马鱼返程后，将被用来研究生物体在微重力环境下对空间环境的响应和变化机制。
此外，团队还将利用返回的水样、金鱼藻，探究航天特殊环境对高等动物、植物与生态系统间稳态的影响。通过这些研究，研究团队将尝试找到可行的手段和方法，来帮助对抗因航天失重引起的机体变化，为航天员健康保障提供科学依据，从而为载人登月以及更远的深空探测提供帮助。同时，研究结果还有望用于针对性开发药物，实现“天为地用”，为长期卧床人群的骨丢失问题提供解决方案。
“在未来的实验计划中，团队还会将斑马鱼胚胎送到太空中，研究微重力对脊椎动物胚胎发育的影响机制。”王强表示。
