5月30日，我國(guó)的神舟十六號(hào)三名航天員順利抵達(dá)中國(guó)空間站，與神舟十五號(hào)上的三名航天員上演“太空會(huì)師”場(chǎng)面。兩個(gè)乘組將在空間站共同在軌工作生活5天。至今我國(guó)已有16名航天員圓夢(mèng)太空。

人類探索太空是件瑰麗而偉大的事，但也是充滿挑戰(zhàn)的冒險(xiǎn)。在太空環(huán)境中，宇航員們面臨著生理和心理的雙重挑戰(zhàn)。為了幫助他們渡過(guò)難關(guān)，太空醫(yī)學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。最近，美國(guó)Medscape的記者采訪了國(guó)際空間站的宇航員兼醫(yī)生Frank Rubio博士。Frank Rubio博士是一名家庭醫(yī)生，并具有飛行外科醫(yī)生的執(zhí)照。

Frank Rubio博士介紹說(shuō)，飛船上配備有全套醫(yī)療設(shè)備，可以按照高級(jí)心臟生命支持(ACLS)協(xié)議進(jìn)行治療。但幸運(yùn)的是，到目前為止，所有的宇航員都非常健康。都努力保持良好的身材。

保持身心健康

人們很關(guān)心如何確保宇航員在太空中的身體和心理健康，比如，每天的健身計(jì)劃是什么?

我們知道，在太空中看到的一些生理過(guò)程很像人類變老時(shí)看到的醫(yī)學(xué)過(guò)程，但往往要比地球上發(fā)生的速度快很多。在地球上為了適應(yīng)重力，人體的肌肉與骨骼能起到支撐身體的作用。但在太空的失重環(huán)境下，這種支撐作用就失去了用武之地，因此不可避免地會(huì)造成肌肉萎縮與骨質(zhì)流失。

Frank Rubio博士說(shuō)，宇航員們傾向于花相當(dāng)多的時(shí)間進(jìn)行阻力訓(xùn)練（肌肉增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)）。但是他們不能在太空中練舉重，所以選擇用兩個(gè)大活塞來(lái)產(chǎn)生阻力。

據(jù)Frank Rubio博士介紹，“我們每天都要進(jìn)行大約2個(gè)小時(shí)的健身——其中有大約一個(gè)小時(shí)的阻力訓(xùn)練，包括大量的下肢運(yùn)動(dòng)，如深蹲、提舉等；這是因?yàn)橄鄬?duì)于身體的其它部位，臀部和股骨的健康損失最大。然后宇航員們花45分鐘在跑步機(jī)或固定自行車上進(jìn)行心血管鍛煉。因?yàn)樗麄儾槐阍谂搩?nèi)四處走動(dòng)，也沒(méi)有負(fù)重?！?/p>

每周宇航員都有固定的時(shí)間通過(guò)音頻功能和家人在一起，甚至召開家庭會(huì)議。最近他們開始使用視頻會(huì)議功能，這被證明對(duì)宇航員的心理健康有很大的促進(jìn)作用。在屏幕上看到你所愛(ài)的人比在電話里聽(tīng)到他們的聲音更有意義。宇航員們幾乎每天都可以使用它。

宇航員每天大約工作12個(gè)小時(shí)，這包括了吃飯時(shí)間和鍛煉時(shí)間。但是大多數(shù)人幾乎每天都會(huì)擠出10-20分鐘來(lái)與他們所愛(ài)的人保持聯(lián)系。宇航員們已經(jīng)成為彼此之間的好朋友，稱為太空家庭。這能夠讓大家一起度過(guò)一段美好的時(shí)光。

太空醫(yī)學(xué)正試圖為研究太空對(duì)人類的生理影響建立基線資料。不幸的是，正如人們所知，宇航員的數(shù)量太少，而需要研究的科目越來(lái)越多的。正因如此，幾乎所有的宇航員都在太空艙內(nèi)接受了全面的血液檢查。目前傾向于把大部分樣品帶回去，無(wú)論是冷凍的還是常溫的。美國(guó)宇航局的實(shí)驗(yàn)室會(huì)儲(chǔ)存這些樣本進(jìn)行長(zhǎng)期研究。實(shí)際上，幾乎任何你能想到的檢測(cè)，都能爭(zhēng)取在太空艙進(jìn)行。

飛向更遠(yuǎn)星際的風(fēng)險(xiǎn)因素

阿爾忒彌斯計(jì)劃（Artemis Program）的最終目的是將人類送上火星。前往火星或其他星際的太空之旅將長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。人們不得不關(guān)注今后的這種太空旅行對(duì)人類健康的最大風(fēng)險(xiǎn)是什么?

地球是一個(gè)大磁體，在其周圍形成磁場(chǎng)，即表現(xiàn)出磁力作用的空間。地球磁場(chǎng)最大的作用是形成一道屏障，把對(duì)生命體一般具有危害的宇宙射線留在高層大氣之外，環(huán)繞地球流動(dòng)。這種屏蔽作用對(duì)生物的生存與繁衍具有重要意義。

Frank Rubio博士認(rèn)為，一旦我們離開地球提供的保護(hù)電磁場(chǎng)，就會(huì)使我們暴露在巨大的輻射中。我們離地球越遠(yuǎn)，對(duì)我們的影響就越大。這可能是我們面臨的首要風(fēng)險(xiǎn)因素。正如我們所了解到的，宇宙微重力本身給我們的骨骼和肌肉帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；而孤獨(dú)往往是影響宇航員心理健康的一個(gè)重要因素。

對(duì)醫(yī)學(xué)的潛在益處

最近我們看到了一些非?？岬臇|西。有兩個(gè)令Frank Rubio博士最為興奮的。在他乘坐的飛船上有一臺(tái)生物制造機(jī)（biofabrication machine）；本質(zhì)上是利用3D技術(shù)打印人體組織；可以從一些非?；镜慕M織開始，比如半月板。但最終的目標(biāo)是使用這種技術(shù)來(lái)打印人體器官。事實(shí)上，我們可以在太空的微重力條件下做到這一點(diǎn)，并消除沉積效應(yīng)；而相比地球環(huán)境對(duì)這些過(guò)程的對(duì)流效應(yīng)，在飛船上可能會(huì)產(chǎn)生更高質(zhì)量的器官。現(xiàn)在，科學(xué)家們開始慢慢朝著真正的可能性取得進(jìn)展。

在航天器的有限空間和質(zhì)量下，為所有可能的情況攜帶足夠的醫(yī)療用品是不可能的。相反，3D 生物打印能力將能夠應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的醫(yī)療緊急情況。例如，在燒傷的情況下，可以對(duì)全新的皮膚進(jìn)行生物打印。

Frank Rubio博士關(guān)注的另一件事是晶體生長(zhǎng)。在地面上，由于受重力影響，很難制成大而純的蛋白質(zhì)晶體。在太空失重的環(huán)境下，由于生物大分子的姿態(tài)和分布不再受浮力對(duì)流和重力沉降的影響，可形成純度更高、排列更整齊的高質(zhì)量晶體。這將使我們能夠生產(chǎn)出更高質(zhì)量的藥物——更穩(wěn)定、更耐熱，隨著時(shí)間的推移降解更少。

在太空環(huán)境中，結(jié)腸癌細(xì)胞的直徑可以長(zhǎng)到10毫米，其體積是地面實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)出來(lái)的結(jié)腸癌細(xì)胞的30倍。這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑非常直觀地證明了失重環(huán)境有利于組織和細(xì)胞的生長(zhǎng)，也為人們觀察腫瘤生長(zhǎng)、制造抑制腫瘤生長(zhǎng)的藥物，以及尋找有效、治愈癌癥的方法提供了新的可能。

從基礎(chǔ)研究及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化角度來(lái)看，目前全球已有60多個(gè)研發(fā)中心、70多家投資機(jī)構(gòu)及70多家企業(yè)深度參與太空醫(yī)學(xué)事業(yè)。其中不乏安進(jìn)、阿斯利康、百時(shí)美施貴寶、禮來(lái)、默克、諾華、賽諾菲、武田等跨國(guó)生物科技及醫(yī)藥巨頭企業(yè)的身影。 在《2021中國(guó)的航天》白皮書中，太空生物制藥被列為需要培育發(fā)展的太空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)之一。

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