“神八”空间研究平台带来巨大科研契机
中国宇航学会理事 解放军总医院南楼呼吸科教授 刘长庭
随着我国“神舟”系列飞船、“天宫一号”等航天计划的实施，对空间生物医学的研究提出了更高要求，也提供了难得的实验平台。
空间环境是空间科学研究一个重要领域，具有超高真空、超洁净、微重力、强辐射的特点，利用这一环境进行相关的医学研究具有重要意义。利用空间环境的特殊性来研究生物医学，不仅可以解决航天医学保障问题，而且可以帮助人类理解和解决某些重大生命科学问题，包括生命起源、演化、个体和系统发育乃至疾病发生机理、生物制药等。
返回式航天器包括卫星、飞船和空间实验室，可以提供空间环境研究平台。依托国际空间站（ISS），国外实验的成功概率非常低下（NASA开展的细胞生物技术操作支持系统研究中，太空培养的6种细胞仅存活了3种）。我国在这一领域的研究目前处于起步阶段。
“神舟八号”飞船发射升空，为这类研究提供了很好的平台：通过搭载利用空间环境实验平台，研究空间环境对细胞生长规律的影响及敏感基因在其中的作用，研究正常菌群在空间环境下致病性的改变，研究空间环境诱变对生物制剂的改变，对揭示空间生物医学基本规律、保障航天员身体健康和工作效率、解决一些医学难题和生物制药等有重要的理论和实践意义。本项目立足于国家的重大需求，有助于解决研究生命科学领域重大的理论和实践问题，服务人类健康。本次“神舟八号”搭载细胞、微生物系列研究空间实验，我们期待着很多疑问的揭秘。
会影响微生物致病性吗？
太空环境条件十分复杂，如微重力、宇宙辐射、密闭的环境等因素对航天员及空间站中的某些微生物致病性都会产生影响。一方面，微重力导致机体免疫功能下降；另一方面，在微重力环境下，某些微生物的毒力和致病性可能会发生改变，对外界环境抵抗力增强以及对抗生素的敏感性下降。以上两方面的原因都将增加航天员发生感染的风险，因此，有关微重力环境下微生物致病力以及药物敏感性变化的研究越来越重要，在我国后续空间站长期驻留任务中，这一问题的解决直接关系到航天员长期空间驻留的安全性。
关于失重对微生物致病力及药物敏感性的研究仍存在很多亟待解决的问题。因此，“神舟八号”通过搭载多种细菌、微生物、生物工程细胞和菌株，期望研究空间失重对病原菌重要致病因子的影响并分析其机制，制定相应的防护和治疗措施，对保障航天员的健康具有重要的意义，并能为航天员在轨安全提供理论依据。同时，通过研究微生物上述的变化，有助于为人类难治感染性疾病的防治寻找新的突破口和治疗靶点。
可否找到新生物制剂？
空间生物制药是当代空间技术发展的产物。其基本原理是利用空间环境使相对呈漂浮伸展状态的生物染色体受到外界因素的冲击，引起碱基的缺失、置换或插入，从而改变基因内部原有的碱基及排列顺序，引起表型发生改变，产生新的遗传变异，返回后再经地面筛选，试图培养出高产、优质的生物新品种、新品系和效价高、品质优的生物制剂种子。
目前，大多生物制剂是由经基因重组含有其基因的工程种子，包括细胞和微生物等生产制备的。例如重组粒细胞集落刺激因子是由带有经重组含有其基因质粒的大肠杆菌发酵生产的，这些菌株都是在地面条件下经基因工程得到的微生物株，空间环境下它们的稳定性、种子密度、培养周期及生物表达是否会有改变、它们表达的生物制剂的生物活性有没有变化，都是急需解决的科学问题。
本项目通过空间搭载重组粒细胞集落刺激因子、干扰素、白介素2等工程菌株，研究如何利用空间环境提高生物制药的产量
