太空養魚是一種什麼樣的體驗？

　　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。這個水族箱是作什麼用的呢？雖然水族箱爲地球上的人類提供了一種輕鬆的消遣方式，但娛樂並非國際空間站上這個水族箱的目標。實際上，研究人員將使用這個獨特的設施來研究微重力對海洋生物的影響。不過，<strong>在太空中養魚，到底是一種什麼樣的體驗呢？</strong><strong> </strong>
　　這個水族箱被叫作「水生生物棲息地（Aquatic Habitat，AQH）」，它被裝上日本發射的第三艘 H-Ⅱ無人自動貨運飛船送往國際空間站，安放在國際空間站上的日本實驗艙內。AQH 被運上天的用途在於研究失重對於水生生物將會產生何種影響，以幫助人們更加深刻地理解地面人類健康問題。 
　　<strong>AQH 主要由四個部分組成，包括兩個魚類棲息空間、水循環單元、控制單元和 CCD 相機</strong>。這個水族箱將自動對魚類提供飼料、注入氧氣、溫度控制，並有一個樣本取樣裝置。自動餵食系統能夠根據須要，對不一樣的進料順序進行編程。此外，AQH 配置的水循環系統還能夠監測水的 pH 值、水溫、溶解氧、水的流速和水壓，生物過濾器和睦體交換器能夠用來保持環境系統的質量，特殊的細菌過濾器能夠淨化去除一些雜質，可使得這些魚兒可以在太空中存活長達 90 天。AQH 裏的 LED 燈用來爲魚模擬日夜更替，併爲 CCD 相機提供必要的照明，CCD 攝像機能夠全程拍攝記錄魚的存活情況。同時，全部的數據能夠傳輸到地面進行監測和分析。 
　　水族箱系統還配備了顯微鏡，能夠對魚類胚胎和幼蟲進行顯微熒光觀察，是否是很強大呀！不只如此，AQH 複雜的過濾系統甚至可使魚兒在國際空間站進行繁殖，這就意味着科學家們能夠對天上的魚兒們進行多代繁殖研究，即科學家能夠前所未有的對首次在太空中誕生的魚類直接進行研究。 
　　<strong>AQH 可以容納小型淡水魚類，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作青鱂的魚。</strong>經過觀察青鱂這種小型淡水魚類在太空輻射環境下，骨骼退化以及肌肉萎縮等症狀，有利於進行發育生物學研究。然而，爲何地球上這麼多種魚類，小小的青鱂魚獨獨成爲了科學家帶上太空進行研究的第一寵兒呢？ 
　　這是由於青鱂魚是很是理想的實驗對象，緣由主要有如下幾個： 
　　<strong>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的器官。</strong>經過使用熒光蛋白標記成骨細胞和破骨細胞，研究人員能夠在太空飛行期間觀察到細胞和基因的變化。在太空環境中作研究，可以便捷地進行觀察是一個巨大的優勢； 
　　<strong>第二，它們是脊椎動物。</strong>這意味着它們具備骨骼和肌肉，能夠進行微重力對肌肉、骨骼系統影響的研究； 
　　<strong>第三，青鱂魚繁殖力強。</strong>它們能夠在微重力環境中迅速繁殖，這個優勢就可使研究人員對它們進行多代研究； 
　　<strong>另外，青鱂魚體輕、個小、易養護，</strong>符合太空實驗要求； 
　　除了以上重要緣由以外，還有一個<strong>最重要的緣由是青鱂的基因組已經完成測定</strong>。所以，若是在太空中青鱂魚的基因有變化，就能夠很容易地辨識出受空間環境影響以後形成的基因變化。 
　　這一次，JAXA 把青鱂魚送上天的實驗目的是<strong>觀察微重力對成骨細胞和破骨細胞活性的影響</strong>，並但願經過微重力做用於青鱂魚骨骼的研究，探索是否能發現一種新的機制，<strong>其結果或將可以幫助發展一種有利於人類治療骨質疏鬆症的新療法</strong>。研究人員稱，在地球上，與年齡相關的骨質疏鬆做用機制是個難題，而青鱂魚實驗中發現的受微重力影響的新基因能夠爲闡明這一機制提供很好的動物模型。若是航天員也是這種狀況，就可使在太空中丟失的骨密度獲得恢復。 
　　此實驗的意義重大，<strong>這方面的工做能夠促進骨質疏鬆症的治療，還能夠減小航天員在長期任務中的骨質流失</strong>。用青鱂魚進行的基礎研究可使面臨骨丟失的航天員、骨質疏鬆症患者和地球上行動不便的人最終受益。實際上，整個太空魚多樣性實驗包括太空環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的研究。研究人員認爲這些影響徹底適用於人類，而這將有助於科學家更好地理解並解決地球上與人類健康相關的問題。  
　　出品：科普中國
　　製做：中國科學院空間應用工程與技術中心
　　監製：中國科學院計算機網絡信息中心