疾病治疗靠上天？看太空医学研究如何反哺地面
太空医学也被称为宇宙医学，是研究人在宇宙空间生活和航行时对机体的影响和疾病防治的科学。航天员们长久地在空间站生活，不可避免地要接受空间微重力和太空辐射等对人体产生的影响。除了保证航天员的健康，太空医学研究也在反哺于地面应用。
从基础研究及产业转化角度来看，目前全球已有60多个研发中心、70多家投资机构及70多家企业深度参与太空医学事业。其中不乏安进、阿斯利康、百时美施贵宝、礼来、默克、诺华、赛诺菲、武田等跨国生物科技及医药巨头企业的身影。更有一家新成立的名为SP8CEVC的风投基金，专门关注空间技术和人类长寿的交叉领域。
布局太空医学的国际巨头企业
太空医学的重要应用——生物制造
太空医学的研究内容主要包括细胞组织工程、器官移植、再生医学和病理研究等多领域。由此衍生出了包括制药、细胞治疗、器官芯片、器官打印（3D生物打印）等方面的生物制造重点应用方向。
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利用蛋白质结晶技术进行
药物发现和药物开发
“太空蛋白质晶体生长”实验是载人航天活动中的重要项目，各国都很重视。因为蛋白质是生命的物质基础，要解开生物体的奥秘和研制特效的新药，首先要有优质蛋白质结晶，才能了解它们结构和功能的秘密。但在地面上，由于受重力影响，很难制成大而纯的蛋白质晶体。
在空间微重力条件下，蛋白质晶体比在地球上生长得更纯净、更大。通过对这些晶体的分析，科学家们能更好地了解蛋白质、酶和病毒的性质，也许会因此研制出新药和更好地了解生命的基本构造。其实验结果已促使全球许多制药公司与航天部门合作，研究出治疗癌症、糖尿病、肺气肿和免疫系统失调的药品或方法。
在癌症治疗领域，国际空间站的国家实验室里至少有数十个项目专注于与癌症相关的研究。这些癌症研究项目包括：培养临床级干细胞以用于治疗应用。蛋白改善药物的发现和传递，以及测试效果更好或副作用更少的新疗法。
这些项目中，最被寄予厚望的则是与癌症相关的新药研发项目。众多的大型制药公司，都在国际空间站寻求改进“3D细胞培养方法”，以进行更高精度的药物测试，降低当前药物发现工作的失败率。而这些目前都已取得了初步成功。
在免疫药物中大出风头的默沙东公司的PD1药物，中国民间俗称的“K药”，最初就源于在国际空间站实验室的纯化与结晶试验，开发出了这款治疗性单克隆抗体Keytruda®。这是目前国际空间站实验室取得的最大的成功。这款名为Pembrolizumab的PD1免疫药物，FDA目前已批准该药用于治疗黑色素瘤、肺癌、头颈癌、霍奇金淋巴瘤和胃癌等数十种肿瘤治疗。是目前全球国内外使用最多的免疫药物。
默沙东公司关于K药的纯化与结晶试验的地面对照样品（左）和航天样品（右）的UV成像，清楚地显示了微重力下生长的晶体的尺寸和分布更加均匀。
默沙东的研究人员正在利用空间站独特的微重力环境，探讨使PD1这种需要数小时的输注化疗，变为几分钟的皮下注射的快捷方式。
国际空间站的研究人员正从孵化器中，取出装有癌细胞的设备。这里面是癌细胞在微重力下的关键数据。
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器官芯片
器官芯片是一种将人体细胞植入微流体芯片进行3D培养发展起来的，可以在体外模拟人体组织器官的主要结构和功能特征的芯片系统。
器官芯片作为一项重要的体外模型，由于其可靠性、高通量和体内相似性的特点，十分符合航天器在轨开展生物研究的需求。同时，在验证微重力和宇宙辐射下对人体不同器官组织的影响方面具有不可替代的优势。
如下图所示，目前已有多种不同组织类型的器官被送上空间站，包括软骨组织芯片、肺芯片、肾脏芯片以及血脑屏障芯片等。
长期的微重力已被证明会加速各种疾病的发展和器官的老化，这些不同的器官芯片都在一定程度上适合作为空间站条件下的生物技术研究平台来实现不同的实验目的。
国际空间站的器官芯片实验室
2018年12月，美国加州大学的免疫系统芯片已被送往国际空间站来研究模拟微重力下的免疫老化效应；
2019年5月，Nortis公司和美国华盛顿大学合作研发的肾脏芯片，被发往国际空间站，第一批发射了 24 个 Nortis Triplex 芯片，并用四个注射泵将其分为4组，每组能够容纳6个芯片。登上国际空间站后，四个注射泵被放在培养箱，提供适宜温度和二氧化碳进行控制。旨在解决生活在微重力下的宇航员的肾结石或骨质疏松等疾病。
Nortis Parvivo肾小管芯片
微重力下，肾脏芯片中的肾小管微晶会保持均匀的悬浮状态，最终发育形成肾结石。肾脏芯片可以来研究在微重力下的肾小管微晶到肾结石的疾病发展过程以评估微重力下的远端小管肾结石的形成机制，从而找到预防该疾病发生和发展的治疗方法。
在太空医学的研究范畴内，我国科研人员曾在神舟七号上开展了制药微生物育种搭载试验，在神舟三号和神舟八号上开展了蛋白质结晶实验等。据报道，中国空间站在生命科学和生物医学领域的尝试正在逐步展开，生物芯片、3D打印类器官、造影剂研发、胚胎研究等方向的探索也在规划和进行中。
相信在不远的将来，随着航天技术的发展，太空医学研究将造福我们的生命健康。
参考资料：
[1] https://www.vbdata.cn/1518874747
[2] https://mp.weixin.qq.com/s/A-oQG1knczQP2Mwz_k3hMw
[3] https://mp.weixin.qq.com/s/Ncxz_0navFFZJBYuJi_BUw
[4] https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab446/info64411.htm
关于火箭派
外太空与跨行星生存的解决方案提供商。致力于通过“需求定义载荷，载荷定义火箭”，打造星箭一体化的中国商业航天2.0企业。
已完成中国首个商业航天生物载荷顺利登上太空；2022年计划完成多次空间试验发射任务，2023年计划国内首发星箭一体化液氧甲烷火箭及可返回式生命科学飞船，具备快速反应、可返回、航班化等特点，具有极佳性能优势和性价比。
发展规划
①与科研院校合作共同申报国家课题
②为泛生命科学公司提供完整的空间试验解决方案，承接空间药物委托研发
③打造无人空间生物实验室和太空药厂
④降低火箭成本，提升生物载荷、卫星及飞船特性，实现载人航天
市场前景
生物试验及新兴空间应用领域商业化场景造就万亿太空经济市场
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