10月31日，神舟二十一號載人飛船成功發(fā)射，駛向空間站。這一次，航天員們還帶上了四位特殊的動物伙伴——小鼠。

這些小鼠并不是我們常見的小白鼠，而是近交系小黑鼠。它們將成為首批進入中國空間站的除人類以外的哺乳動物，也是繼線蟲、斑馬魚、果蠅和渦蟲之后，中國空間站迎來的最新動物“航天員”。

四只登上神舟二十一號的小鼠 圖片來源：央視新聞

在接下來的5到7天里，這些小鼠將適應失重環(huán)境、完成實驗任務，并最終隨神舟二十號一同回到地球。它們的太空之旅不僅是中國航天實驗體系的重要一步，也讓人們再次想起那些在人類登上太空前，早已先行一步的動物朋友們。

今天，就讓我們來一起回顧那些登上太空的動物“航天員”吧！

早期的動物實驗

當生命首次離開地球

人類對太空的好奇，始終伴隨著對生命極限的追問。

20 世紀初，隨著火箭技術的發(fā)展，科學家們面臨著一個關鍵問題：生命能否在太空環(huán)境中存活？要回答這個問題，直接讓人類冒險顯然不現(xiàn)實，動物自然而然成為了探索太空的 “先鋒隊”。

首個進入太空的動物是一種隨處可見的昆蟲——果蠅。1947年2月20日，它們搭乘著V-2火箭，在美國新墨西哥州成功升空，飛越了海拔100千米的“卡門線”——也就是人類定義的外太空與地球大氣層的界線。

果蠅是首個進入太空的動物 圖片來源：APS / U.S. Army / U.S. Air Force

約50分鐘的飛行結束后，返回艙成功著陸，而里面的果蠅乘客仍然“幸存”，這無疑增強了科學家們的信心，為之后的動物太空飛行打下基礎。之后的幾十年時間，果蠅一直是宇宙飛船上的?？汀?/p>

果蠅 圖片來源：Dick Belgers

此后，美國將研究重點轉向了與人類生理結構更接近的靈長類動物。

1949年，來自美國的恒河猴阿爾伯特二世（Albert II）搭乘V-2火箭升空，到達了約134千米的高度，成為第一只成功進入太空的靈長類動物。不幸的是，因降落傘故障，它在返回時不幸遇難。監(jiān)測設備記錄下了它寶貴的呼吸和心臟數(shù)據(jù)，證明哺乳動物能夠在太空環(huán)境中存活。

V-2火箭將阿爾伯特二世送入太空 圖片來源：Air Research and Development Command

隨后，小鼠、大鼠等嚙齒類動物也相繼加入太空探險隊，它們體型小、繁殖快、易于管理的特點，讓科學家能夠在短時間內(nèi)開展大量實驗，快速積累太空環(huán)境對生物影響的基礎數(shù)據(jù)。

與美國不同，蘇聯(lián)最初選擇了狗作為主要實驗動物。1957 年，時年3歲的流浪狗萊卡（Лáйка）搭乘“斯普特尼克2號”（Спутник-2）衛(wèi)星升空，成為了首個環(huán)繞地球飛行的動物。

小狗萊卡 圖片來源：Wikipedia

但是，由于當時重返大氣層的技術尚未發(fā)展成熟，這成為了一場無法返航的旅途。飛行數(shù)小時后，在飛船繞地球第四圈時，它因因過熱和高壓而死亡。后來，人們在莫斯科豎起一座紀念碑，以紀念這只可敬的小狗。

萊卡紀念碑 圖片來源：Universe Today

1960年，蘇聯(lián)的“貝爾卡”（Белка）和“斯特列爾卡”（Стрелка）兩只小狗，連同兔子、大鼠和小鼠，搭乘“斯特普尼克5號”（Спутник-5）成功完成了軌道飛行，成為首批進入軌道后活著返回地球的動物。

2010年俄羅斯發(fā)行的一枚郵票上印有貝爾卡和斯特列爾卡，以慶祝它們太空飛行50周年 圖片來源：Russian Post

1961年1月，美國將第一只黑猩猩漢姆（Ham）送入太空，完成了預設任務，證明了動物在微重力環(huán)境下仍能保持認知和操作能力。而僅在三個月后，尤里?加加林搭乘“東方1號”宇宙飛船升空，成為了進入太空的第一個人類。

哈姆是第一只進入太空的黑猩猩 圖片來源：NASA

此后的動物“航天員”們，繼續(xù)在更復雜、更精密的航天任務中扮演著先鋒角色。昆蟲、魚類、青蛙、貓咪......可敬的動物朋友們用自己的經(jīng)歷，為人類打開了太空之門，證明了太空并非生命禁區(qū)，也為后續(xù)的載人航天積累了不可或缺的寶貴數(shù)據(jù)。

第一只進入太空的貓咪費利塞特Félicette 圖片來源：Wikipedia

20世紀的中國動物航天員

帶著小狗飛上天

當美蘇在太空展開激烈競賽時，中國的航天事業(yè)也正起步。20 世紀 60 年代，面對復雜的國際環(huán)境和有限的技術條件，中國航天人深知，要實現(xiàn)載人航天夢想，必須先通過動物實驗攻克太空環(huán)境對人體影響的科學難題。

正在升空的T-7A火箭 圖片來源：《小狗飛天記——中國生物火箭試驗紀實》

1964年7月19日，為了驗證超重、失重、宇宙輻射等因素對生物的影響，我國第一枚生物探空火箭“T-7A（S1）”從安徽廣德發(fā)射升空?；鸺洗钶d著4只大白鼠和4只小白鼠，以及12支裝有不同生物樣品的試管，這是我國首次動物太空之旅。

去過太空的大白鼠返回地面所生的后代 圖片來源：《小狗飛天記——中國生物火箭試驗紀實》

不止于此，為了向載人航天目標邁進，科研團隊決定采用神經(jīng)系統(tǒng)更為發(fā)達的犬類作為實驗對象。1966年，兩只小狗“小豹”（公）和“珊珊”（母）從30多只小狗中脫穎而出，被選中參加上天試飛實驗。它們體重約 6 公斤、體格健康、反應靈敏、性格溫和，完全符合任務要求。

被挑選出的小狗們，準備參加各種地面實驗和模擬實驗。右二、三為“珊珊”、“小豹” 圖片來源：《小狗飛天記——中國生物火箭試驗紀實》

歷經(jīng)嚴格的訓練和考核之后，“小豹”和“珊珊”在1966年7月15日和28日分別搭乘專門為小狗上天而設計的T-7A（S2）火箭飛向太空。

“小豹”和“珊珊” 圖片來源：新華社

這次的任務飛行高度為70千米，記錄下了小狗們的心電、血壓、呼吸和體溫等生理指標，并用條件反射實驗裝置觀察了飛行中小狗的高級神經(jīng)活動的反應，為我國生物太空飛行積累了寶貴的資料。最終，兩只訓練有素的小狗都平安無事，相繼從太空順利歸來。

21世紀的中國動物航天員

模式動物的太空使命

進入21世紀，伴隨著神舟飛船的成功發(fā)射和天宮空間實驗室的建成，動物航天實驗迎來了全新階段。那些被科學家精心挑選的“模式動物”——專門用于揭示生命普遍規(guī)律的研究對象——憑借各自獨特的生理特性，用生命數(shù)據(jù)為航天員的健康安全保駕護航。

接下來，就讓我們看看這些進入中國空間站中的動物“航天員”們。

在空間站的實驗艙里，體長僅1毫米左右的秀麗隱桿線蟲，是最早入駐的 “迷你探險家” 之一。

秀麗隱桿線蟲 圖片來源：Wikipedia

秀麗隱桿線蟲生長周期短、繁殖快，對太空輻射和微重力的反應機制與哺乳動物相近。因此，它成為研究太空環(huán)境對生長、發(fā)育、衰老等影響的理想對象。

神舟十五號任務期間，科研人員利用問天實驗艙生命生態(tài)實驗柜的小型通用培養(yǎng)實驗模塊開展了線蟲實驗，對輻射環(huán)境下線蟲個體的生長發(fā)育及組織器官損傷進行在軌自動化實時監(jiān)測。

任務中使用的艙內(nèi)輻射生物恒溫箱貨包 圖片來源：中國載人航天工程網(wǎng)

在神舟十六號任務中，線蟲的實驗任務進一步升級。一部分處于休眠狀態(tài)的線蟲被送到夢天實驗艙艙外接受長期輻射，幫科學家探尋生物對抗輻射損傷的機制；另一部分則助力尋找輻射損傷的生物標志物，為篩選抗輻射藥物提供數(shù)據(jù)支撐，堪稱太空輻射的 “偵察兵”。

斑馬魚也是太空中的理想的實驗對象之一。這是一種小型的熱帶淡水魚，體形小、繁殖快、發(fā)育周期短，其基因組和人類基因組有高達80%以上的相似度，堪稱“水中小白鼠”。

斑馬魚 圖片來源：Wikipedia

在神舟十八號任務中，科學家首次在軌建立由4條斑馬魚和4克金魚藻組成的自循環(huán)水生生態(tài)系統(tǒng)。實驗持續(xù)了43天，斑馬魚在太空中成功產(chǎn)卵，還出現(xiàn)了背腹顛倒游泳、旋轉、轉圈等異常運動行為，為研究失重對運動協(xié)調(diào)與感知系統(tǒng)的影響提供了珍貴資料。

空間站上的斑馬魚 圖片來源：中國載人航天工程網(wǎng)

到了神舟二十號，斑馬魚再度“出征”。這次，科研人員帶上了經(jīng)過基因敲除處理的個體，與普通斑馬魚一同進行對比研究，以探索微重力下骨質流失與心肌變化的分子機制。

果蠅——我們熟悉的老面孔，更是太空動物實驗的?？?。它們個頭小、繁殖快、易飼養(yǎng)，是經(jīng)典的遺傳學研究對象。它與哺乳動物的基因同源性高，很多與人類疾病相關的基因在果蠅中都能找到對應版本。

果蠅 圖片來源：André Karwath

在神舟十九號任務中，果蠅乘坐天舟八號貨運飛船進入空間站，參與“空間亞磁—微重力復合環(huán)境生物學效應研究”。這是國際上首次在空間站中設置空間亞磁環(huán)境并探索其生物學效應。

空間站中的果蠅 圖片來源：中國載人航天工程網(wǎng)

最終，果蠅在太空中成功繁育了三代，但其行為出現(xiàn)顯著變化：它們常在空中漂浮、翻滾、甚至難以順利交配?？蒲腥藛T收集了超過4TB的數(shù)據(jù)，并在返回樣品中進行基因測序，以揭示空間環(huán)境對神經(jīng)行為與基因表達的影響。

想知道太空環(huán)境會如何影響 “細胞再生” 嗎？渦蟲絕對是開展實驗的好選擇。這是一種擁有驚人再生能力的扁形動物，即使被切成兩半，也能各自再生出完整的身體。它的基因組與人類相似度達70%以上，是研究細胞再生、組織修復和抗衰老的重要模型。

渦蟲 圖片來源：Eduard Solà|Wikipedia

在神舟二十號任務中，科學家將來自不同個體的48段渦蟲樣本裝入特制實驗盒，隨飛船進入太空。這次實驗旨在揭示太空環(huán)境對渦蟲再生形態(tài)、行為及分子機制的影響，從而為太空醫(yī)學、傷口愈合及衰老研究提供新思路。

如今，四只小鼠搭乘著神舟二十一號飛向空間站，是太空模式生物研究的重要一步。小鼠與人類的基因相似度約為85%，它們的重任是要替人類探路，其免疫、骨骼、神經(jīng)等系統(tǒng)的變化也能直接映射人類在太空中的生理反應。

從1947年果蠅首探太空，到如今中國空間站迎來小鼠“訪客”，可以說，動物“航天員”的足跡貫穿了人類航天探索的每一步。正是它們的先行，讓人類的太空夢想能夠走得更穩(wěn)、更遠。

參考資料

[1] 中央廣播電視總臺中國之聲. 短暫“出差”太空 “小鼠航天員”太空之旅如何度過？.新華網(wǎng).2025-10-31 https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=aec8392fcdb49f6c9569bda80e77795c×tamp=49664

[2] Taylor Maggiacomo and Alexander Stegmaier. ANIMALS IN SPACE. National Geographic. 2021-10-21. https://www.nationalgeographic.com/magazine/graphics/a-visual-timeline-of-every-animal-ever-sent-into-space

[3] 中國科學院生物物理研究所.《小狗飛天記——中國生物火箭試驗紀實》.科學出版社.2008

[4] 【2025年全國科技周特別企劃】以生命叩問蒼穹——人類航天史上的“動物先驅”（三）. 實驗動物與健康生活. https://mp.weixin.qq.com/s/ZYt1Kqcp5S9AA6qdbjuXOA

[5] 今日太空實驗室|中國空間站“動物航天員”檔案. 中國載人航天工程網(wǎng). 2025-05-28. https://www.cmse.gov.cn/xwzx/202505/t20250528_56641.html

[6] 劉暢,劉昊冰.動物太空旅行簡史[J].小哥白尼(野生動物),2020,(05):12-15.

作者：劉若冰

策劃：劉穎 張超 李培元 楊柳

審核：劉勇 中國科學院國家空間科學中心研究員、中國航天科普大使

來源：蝌蚪五線譜

編輯：晨曙

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