上天的小鼠为何更瘦？这场跨年科学对话透露了很多航天趣事｜科学家·马上回答

封面新闻记者 张峥

上天的小鼠为什么比一般的实验鼠要瘦？我的导师在太空研究锂电池，要搞什么大事情？空间站上的实验柜都进行了哪些实验？

2025年12月31日，“复兴路上的科学力量”中国科学院2026跨年科学演讲重磅开启。封面新闻联合中国科学院物理所全程8.5小时直播，获得超过150万次点击。

在“星辰向前，共话航天”对话环节，中国科学院动物研究所副研究员李天达、中国航天科技集团一院研究员钱航、中国科学院大连化学物理研究所研究员杨晓飞、中国科学院空间应用工程与技术中心副研究员杜昌帅，四位青年科技工作者向大家透露了很多不为人知的航天趣事。

上天的小鼠为何更瘦？

还记得随神舟飞船飞向“天宫”的那几只小鼠吗？它们可不是普通实验鼠。据李天达介绍，科研团队最初从300多只小鼠中层层筛选，最终有40多只被送往酒泉卫星发射中心。这些入选的黑色小鼠体型略小于常见的实验小白鼠，它们食量更小、具备更强的空间适应能力。

李天达

为了确保它们能在微重力环境中生存，科研人员对小鼠进行了多轮测试，包括智力、体能、空间分辨能力等测试。上天前，它们还需在特制金属鼠笼中进行适应性训练。就连食物也经过精心设计——特制条状硬质食物，减少浪费。

未上天的实验小鼠

“未来，我们不仅希望在天上研究小鼠的生理变化，还计划让它们在轨孕育子代，探索生命在太空延续的可能性。”李天达充满期待地说。

锂电池上天 科学家正突破极限

“像做梦一样，我从来没想过自己研究的锂电池能上天。”杨晓飞感慨道。他的同事兼导师——中国科学院大连化学物理研究所研究员张洪章，正是2025年搭乘神舟二十一号进入中国空间站的载荷专家航天员，目前正在轨开展“面向空间应用的锂离子电池电化学光学原位研究”。

青年科技工作者“共话航天”

这项实验直面一个关键问题：在微重力环境下，锂电池内部电解液分布不均，导致有效容量大幅下降。“打个比方，在地面，电池电量就像满满一杯水；但在空间站，可能只能倒出半杯。”杨晓飞解释道。

这意味着，为保障空间站能源供应，需配备比地面多近一倍的电池。而将一公斤锂电池送入轨道的成本，堪比一公斤黄金。因此，团队希望通过优化电池结构与电解液配方，拓展锂电池在太空的应用边界，提升其能量密度。

每个实验柜每天干什么都要规划

除了小鼠实验，在空间站上还会进行哪些科学实验？中国科学院空间应用工程与技术中心负责航天实验统筹的副研究员杜昌帅介绍，除了生命类、材料类实验项目，在中国空间站舱内部署了14台科学实验柜，进行流体类科学实验、燃烧类科学实验、新技术实验项目，以及基础物理科学领域的实验项目。

杜昌帅展示模拟实验柜

一个实验柜高度1.8米，宽度1.1米，在不到2立方米的空间，实现了功能强大的科学应用。如何开展实验，还要开展天地一体化贯通式规划。“每一个实验柜、每一天要干什么都需要规划得清清楚楚。”杜昌帅强调。

而航天员在轨期间不仅要更换实验样品、打包返回样本，还需对设备进行维护维修，甚至执行高难度的出舱活动，确保科学任务顺利推进。

中国航天科技集团一院研究员钱航参与到航天器发射中的故障检测，以及逃逸系统研究。“在发射场，能够感到航天员对我们深深的信任，所以一定要在火箭上天前，模拟所有的故障，找到所有的解决方法，尽管我们希望这些备案方法都用不上，但是我们必须提前做好万无一失的准备。”

导师参加航天员训练后满身腱子肉

科学家上天搞事情？现实中，科学家“转型”航天员并非天方夜谭。

中国航天员分为三类：航天驾驶员（负责飞船操控）、航天飞行工程师（负责系统维护）和载荷专家（负责科学实验）。张洪章正是科研人员直接选拔的载荷专家。

有趣的是，当天四位嘉宾中竟有三人曾报名参加航天员选拔。李天达坦言：“我没能入选载荷专家。”杜昌帅也透露自己2018年就报了名，而杨晓飞所在的大连化物所更是有多位同事参与选拔。

“航天员选拔最看重的是身体素质。”杨晓飞说，“张老师虽然近视，但体能极佳，更重要的是，他有一种执着探索科学边界的信念。”

值得一提的是，张洪章历经五年坚持，终于圆梦太空。同事们惊讶地发现，曾经略显圆润的他，如今已是“满身腱子肉”——这背后是超乎常人的体能与意志训练。

海报设计 何玙

图据主办方