宇航員們告訴你：在太空中養(yǎng)魚的體驗(yàn)！

我們都聽說過把猴子或者汪星人帶到太空的“奇聞”，那么魚兒能夠在太空中生存嗎？近日，日本空間局（JAXA）宣布將把魚兒送上太空進(jìn)行一系列的測試實(shí)驗(yàn)，目的是幫助人們更加深入地了解地面人類健康問題。

（圖片來源：https://www.ageekyworld.com）

2012年7月20日，日本空間局（JAXA）將一個水族箱送上了國際空間站。這個水族箱是做什么用的呢？雖然水族箱為地球上的人類提供了一種輕松的消遣方式，但娛樂并不是國際空間站上這個水族箱的目標(biāo)。實(shí)際上，研究人員將使用這個獨(dú)特的設(shè)施來研究微重力對海洋生物的影響。不過，在太空中養(yǎng)魚，究竟是一種什么樣的體驗(yàn)?zāi)兀?/span>

這個水族箱被叫做“水生生物棲息地（Aquatic Habitat，AQH）”，它被裝上日本發(fā)射的第三艘 H-Ⅱ無人自動貨運(yùn)飛船送往國際空間站，安放在國際空間站上的日本實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)。AQH被運(yùn)上天的用途在于研究失重對于水生生物將會產(chǎn)生何種影響，以幫助人們更加深入地理解地面人類健康問題。

The Aquatic Habitat, or AQH, is a Japanese Space Agency, or JAXA, facility that will enable the study of fish aboard the International Space Station. (JAXA)

日本航天局JAXA用于研究在國際空間站上研究魚類的水生棲息地（AQH）。

（圖片來源：NASA）

JAXA Astronaut Akihiko Hoshide transferring fish to the Aquatic Habitat facility on-board the International Space Station during Increment 33/34.

JAXA航天員Akihiko Hoshide將魚轉(zhuǎn)移到國際空間站的水生棲息地設(shè)施。

（圖片來源：NASA）

AQH主要由四個部分組成，包括兩個魚類棲息空間、水循環(huán)單元、控制單元和CCD相機(jī)。這個水族箱將自動對魚類提供飼料、注入氧氣、溫度控制，并有一個樣本取樣裝置。自動喂食系統(tǒng)可以根據(jù)需要，對不同的進(jìn)料順序進(jìn)行編程。此外，AQH配置的水循環(huán)系統(tǒng)還可以監(jiān)測水的pH值、水溫、溶解氧、水的流速和水壓，生物過濾器和氣體交換器可以用來保持環(huán)境系統(tǒng)的質(zhì)量，特殊的細(xì)菌過濾器可以凈化去除一些雜質(zhì)，可以使得這些魚兒能夠在太空中存活長達(dá)90天。AQH里的LED燈用來為魚模擬日夜更替，并為CCD相機(jī)提供必要的照明，CCD攝像機(jī)可以全程拍攝記錄魚的存活狀況。同時，所有的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)降孛孢M(jìn)行監(jiān)測和分析。

水族箱系統(tǒng)還配備了顯微鏡，可以對魚類胚胎和幼蟲進(jìn)行顯微熒光觀察，是不是很強(qiáng)大呀！不僅如此，AQH復(fù)雜的過濾系統(tǒng)甚至可以使魚兒在國際空間站進(jìn)行繁殖，這就意味著科學(xué)家們可以對天上的魚兒們進(jìn)行多代繁殖研究，即科學(xué)家可以史無前例的對首次在太空中誕生的魚類直接進(jìn)行研究。

AQH能夠容納小型淡水魚類，例如淡水魚或斑馬魚，研究人員們第一次使用這個水族箱來研究是一種叫做青鳉的魚。通過觀察青鳉這種小型淡水魚類在太空輻射環(huán)境下，骨骼退化以及肌肉萎縮等癥狀，有利于進(jìn)行發(fā)育生物學(xué)研究。然而，為什么地球上這么多種魚類，小小的青鳉魚獨(dú)獨(dú)成為了科學(xué)家?guī)咸者M(jìn)行研究的第一寵兒呢？

The above image shows an Aquatic Habitat, or AQH, specimen chamber housing Medaka fish for study. (JAXA)

裝載青鳉魚的AQH(JAXA)

（圖片來源：NASA）

這是因?yàn)榍圜汈~是非常理想的實(shí)驗(yàn)對象，原因主要有以下幾個：

首先，它們通體透明，研究人員能直接透過它們透明的皮膚觀察到體內(nèi)的器官。通過使用熒光蛋白標(biāo)記成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞，研究人員可以在太空飛行期間觀察到細(xì)胞和基因的變化。在太空環(huán)境中做研究，能夠便捷地進(jìn)行觀察是一個巨大的優(yōu)點(diǎn)；

Flight Engineer Koichi Wakata works to activate the Multi-Purpose Small Payload Rack (MSPR) Hub unit and install the Medaka Chamber in the fluorescent microscope for observation of a Medaka sample.

飛行工程師Koichi Wakata將Medaka室安裝在熒光顯微鏡中觀察Medaka樣品。

（圖片來源: NASA）

第二，它們是脊椎動物。這意味著它們具有骨骼和肌肉，可以進(jìn)行微重力對肌肉、骨骼系統(tǒng)影響的研究；

第三，青鳉魚繁殖力強(qiáng)。它們可以在微重力環(huán)境中迅速繁殖，這個優(yōu)點(diǎn)就可以使研究人員對它們進(jìn)行多代研究；

另外，青鳉魚體輕、個小、易養(yǎng)護(hù)，符合太空實(shí)驗(yàn)要求；

除了以上重要原因之外，還有一個最重要的原因是青鳉的基因組已經(jīng)完成測定。因此，如果在太空中青鳉魚的基因有變化，就可以很容易地辨識出受空間環(huán)境影響之后造成的基因變化。

這一次，JAXA把青鳉魚送上天的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>觀察微重力對成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞活性的影響，并希望通過微重力作用于青鳉魚骨骼的研究，探索是否能發(fā)現(xiàn)一種新的機(jī)制，其結(jié)果或?qū)⒛軌驇椭l(fā)展一種有利于人類治療骨質(zhì)疏松癥的新療法。研究人員稱，在地球上，與年齡相關(guān)的骨質(zhì)疏松作用機(jī)制是個難題，而青鳉魚實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的受微重力影響的新基因可以為闡明這一機(jī)制提供很好的動物模型。如果航天員也是這種情況，就可以使在太空中丟失的骨密度得到恢復(fù)。

此實(shí)驗(yàn)的意義重大，這方面的工作可以促進(jìn)骨質(zhì)疏松癥的治療，還可以減少航天員在長期任務(wù)中的骨質(zhì)流失。用青鳉魚進(jìn)行的基礎(chǔ)研究可以使面臨骨丟失的航天員、骨質(zhì)疏松癥患者和地球上行動不便的人最終受益。實(shí)際上，整個太空魚多樣性實(shí)驗(yàn)包括太空環(huán)境下對魚類的放射線影響、魚類骨骼退化、肌肉萎縮等生理狀態(tài)的研究。研究人員認(rèn)為這些影響完全適用于人類，而這將有助于科學(xué)家更好地理解并解決地球上與人類健康相關(guān)的問題。

(本文來源于“中國科普博覽”公眾號)