圖示：一項(xiàng)新的研究將幫助美國(guó)航空航天局了解如何在未來的火星任務(wù)中維持宇航員和其體內(nèi)微生物群落的健康。
7 月 2 日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，美國(guó)航空航天局將 10 只老鼠送往國(guó)際空間站，通過 90 天的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)并與生活在地球上的 10 只老鼠進(jìn)行對(duì)比，從而了解動(dòng)物在太空環(huán)境中體內(nèi)微生物群的變化情況。
在太空中生活會(huì)讓你的腸道細(xì)菌紊亂嗎？20 只老鼠即將揭曉這一問題的答案。周五凌晨，SpaceX 從卡納維拉爾角發(fā)射第 15 次補(bǔ)給任務(wù)，搭載近 6000 磅貨物的“龍”號(hào)宇宙飛船送入軌道。其中大部分有效載荷是科學(xué)儀器和設(shè)備，以幫助空間站上的六名宇航員進(jìn)行科學(xué)研究。
圖示：關(guān)于此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)志。
其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將包括對(duì)國(guó)際空間站以及地球上的 20 只老鼠進(jìn)行穿刺、稱重以及分析糞便成分，此外還會(huì)在老鼠睡覺時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。
該研究旨在確定在太空中，在無菌太空船上的生活會(huì)如何改變動(dòng)物的晝夜節(jié)律，是否會(huì)破壞動(dòng)物體內(nèi)健康的微生物群落。而這些嚙齒動(dòng)物也是研究的一部分，因?yàn)樵诿绹?guó)國(guó)家航空航天局開始將人類送往火星之前，他們想知道長(zhǎng)途旅行將如何對(duì)身體機(jī)能造成紊亂，包括體內(nèi)所有的寄生細(xì)菌會(huì)如何反應(yīng)。
其中的 10 只老鼠將在太空中度過 90 天 (在現(xiàn)代人的時(shí)間里大約是 9 年)。美國(guó)西北大學(xué)睡眠與晝夜生理研究中心副主任、研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一的瑪莎·維塔特納(Martha Vitaterna) 說:“我試圖了解當(dāng)微重力干擾睡眠和喚醒周期時(shí)發(fā)生的一連串事件�！蔽⑸飼�(huì)產(chǎn)生人類和老鼠不能產(chǎn)生的各種基本分子，而維塔特納和她的同事們希望了解這些化學(xué)信號(hào)的變化是否會(huì)影響宿主抵御諸如睡眠缺失之類問題的能力，從而給身體新陳代謝和免疫系統(tǒng)造成紊亂。
圖示：美國(guó)國(guó)家航空航天局為嚙齒動(dòng)物準(zhǔn)備的棲息地模塊
她的研究小組將兩種不同的老鼠送入太空，一種是在零重力條件下能夠正常打盹的老鼠，另一種是在模擬實(shí)驗(yàn)中睡得很淺的老鼠。由于基因?qū)用娴挠绊�，睡眠質(zhì)量差的老鼠不能產(chǎn)生褪黑素。
這兩種老鼠在地球上的同胞將被安置在美國(guó)國(guó)家航空航天局的一個(gè)研究設(shè)施內(nèi)，它們的棲息地與國(guó)際空間站上的一樣——一個(gè)密封的金屬盒子，帶有氣鎖舷窗和花粉空氣過濾系統(tǒng)。他們將被置于完全相同的環(huán)境中，氣體成分、溫度、模擬晝夜燈光等所有環(huán)境都一模一樣。但地面上的實(shí)驗(yàn)環(huán)境要比國(guó)際空間站推遲三天。國(guó)際空間站存儲(chǔ)的環(huán)境數(shù)據(jù)流將告訴地面上的科學(xué)家如何復(fù)制空間站實(shí)驗(yàn)室每分鐘的情況。
圖示：嚙齒動(dòng)物研究硬件系統(tǒng)包括三個(gè)模塊:(左)棲息地、(中)運(yùn)輸器和 (右) 動(dòng)物進(jìn)入單元。
這個(gè)項(xiàng)目類似于美國(guó)航空航天局的太空年研究，宇航員斯科特·凱利 (Scott Kelly) 曾在國(guó)際空間站上進(jìn)行了 340 天的密集觀測(cè)，而他的同卵雙胞胎兄弟馬克 (Mark)(一位退休的美國(guó)航空航天局宇航員) 在地球上也經(jīng)歷了同樣的步驟。西北大學(xué)當(dāng)時(shí)也是來自全國(guó)各地的 10 個(gè)研究小組之一，這些機(jī)構(gòu)聯(lián)合起來研究太空是如何改變斯科特的身體的。
維塔特納的研究小組發(fā)現(xiàn)，零重力生活改變了斯科特·凱利胃腸道中兩種主要細(xì)菌之間的平衡，但當(dāng)他回到地球后，一切都恢復(fù)正常了。為了保護(hù)宇航員不受危險(xiǎn)病原體的侵害，宇宙飛船必須保持極其清潔，科學(xué)家們一直在想，細(xì)菌的缺乏是否會(huì)使生物群落的多樣性難以得到補(bǔ)充。但總的來說，科學(xué)家們感到驚訝的是，他在太空的一年里腸道微生物的整體多樣性變化是如此之小。
圖示：美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員巴里·“布奇”·威爾莫（Barry "Butch" Wilmore）在國(guó)際空間站通過微重力科學(xué)手套箱里安裝嚙齒動(dòng)物 Reseach1 實(shí)驗(yàn)硬件。
為了繼續(xù)深入了解這一點(diǎn)，美國(guó)航空航天局目前正在進(jìn)行的一項(xiàng)規(guī)模更大的研究——宇航員微生物群項(xiàng)目——旨在追蹤宇航員在執(zhí)行任務(wù)之前、期間和之后身體上的細(xì)菌群落。早在 2013 年，美國(guó)宇航局就開始收集宇航員的血液、唾液和拭子 (來自額頭、腋窩，是的，還有臀部)，并于今年 2 月份進(jìn)行了最后一輪收集。而相應(yīng)的研究結(jié)果將提供迄今為止關(guān)于太空如何影響人體細(xì)菌的最佳觀察，包括對(duì)人體新陳代謝和免疫功能的影響。
你可以對(duì)宇航員進(jìn)行觀測(cè)，但卻不能直接解剖他們。而對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的嚙齒類動(dòng)物卻并非如此。在這次旅行之后，科學(xué)家們將深入研究不同的器官，如肝臟和脾臟，以更好地了解炎癥、代謝改變和微生物群變化之間的任何聯(lián)系。所有這些信息對(duì)設(shè)計(jì)火星任務(wù)、保證宇航員正常的身體機(jī)能至關(guān)重要。
如果一切按計(jì)劃進(jìn)行，這些老鼠于 7 月 2 日 (周一) 抵達(dá)空間站，與此同時(shí)，還將有一個(gè)咧嘴微笑的同伴機(jī)器人和特殊的微型水族館，后者實(shí)際上就是在零重力環(huán)境中生長(zhǎng)的微觀化學(xué)園。更多的科學(xué)研究將國(guó)際空間站上開展起來。（晗冰）