太空中也能“望聞問(wèn)切”！中國空間站收獲多項航天醫學(xué)階段性應用成果

在今天下午舉行的載人航天工程空間應用與發(fā)展情況介紹會(huì )上，中國載人航天工程新聞發(fā)言人林西強介紹，目前，國家太空實(shí)驗室已正式運行，空間應用有序展開(kāi)、成果頻現。

太空醫學(xué)診療設備 為航天員健康保駕護航

空間站進(jìn)入應用發(fā)展階段，航天員的“太空出差”一般要持續半年左右，在軌期間，他們非常重要的一項工作就是時(shí)常關(guān)注自己的身體狀況，空間站太空醫學(xué)診療設備就是為此研制的。

(資料圖)

從進(jìn)入載人飛船起，航天員中心醫監醫保團隊就開(kāi)始關(guān)注航天員的身體狀況。通過(guò)與飛船連接的穿戴式監測裝備，地面科技人員可以及時(shí)掌握航天員任務(wù)期間的心率、體溫、血壓、呼吸等重要身體指標。

進(jìn)駐空間站后，需要掌握的航天員身體數據從4項增加到了17項之多，如果按照地面標準，這些設備會(huì )占用大量空間。因此，在空間站使用的醫學(xué)診療設備必須能夠滿(mǎn)足小型化、集成化的要求，才能節省寶貴的在軌空間，并有效為航天員提供服務(wù)。

中國航天員科研訓練中心助理研究員 軒永：我們做了一個(gè)高度集成化的設計，12導心電儀集成了常規的12導心電、運動(dòng)心電、心電holter（動(dòng)態(tài)心電圖）、急救心電4種設備，通過(guò)集成化設計之后，集成到一個(gè)小型化的設備上來(lái)。

中國傳統醫學(xué)的在軌應用是航天醫學(xué)科學(xué)體系的重要組成部分，通過(guò)太空中醫診療設備終端，中醫經(jīng)典的“望、聞、問(wèn)、切”診療手段，在中國人的“太空家園”得到實(shí)現。

中國航天員科研訓練中心助理研究員 軒永：通過(guò)面窗，可以采集到他的面相、舌相，通過(guò)脈象采集單元，可以采集到脈搏，另外通過(guò)軟件設置了一個(gè)問(wèn)診量表，就可以實(shí)現我們的“問(wèn)”。

目前空間站上使用的太空醫學(xué)診療設備，都是依照空間站運行壽命來(lái)設計的，隨著(zhù)空間站應用發(fā)展不斷推進(jìn)，技術(shù)團隊也將不斷對在軌太空醫學(xué)診療設備進(jìn)行升級和迭代。

中國航天員科研訓練中心航天員健康保障室主任 張炎：隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，有些設備的相關(guān)指標，包括測量精度會(huì )大大提升。在這種情況下，我們也適時(shí)對設備進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)的升級換代，確保不僅要有，而且還要好用，航天員愛(ài)用。

探索生命奧秘 助力人類(lèi)探索更遠星空

在探索太空的過(guò)程中，人類(lèi)更加需要了解自己，中國空間站從建造階段開(kāi)始，就有序開(kāi)展空間生命科學(xué)實(shí)驗研究，為人類(lèi)掌握生命奧秘作出貢獻。

人系統研究機柜，是空間站“出鏡率”最高的一臺實(shí)驗機柜，神舟十三號航天員乘組曾在“天宮課堂”上，利用該機柜展示了心肌細胞在太空中發(fā)出鈣閃爍的瑰麗影像，這是人類(lèi)首次在太空當中觀(guān)測這一現象，為人類(lèi)探索細胞生物學(xué)提供了重要數據。

中國航天員科研訓練中心副研究員 姚宇華：航天員進(jìn)入空間站之后，做的第一個(gè)實(shí)驗就是細胞研究實(shí)驗。因為細胞是有時(shí)效性的，在地面準備好細胞樣本之后，航天員首先就會(huì )把細胞裝進(jìn)醫學(xué)樣本制備裝置中進(jìn)行培養操作。

人系統研究以人本身作為研究對象，航天員在軌期間也會(huì )依托自身來(lái)進(jìn)行一系列實(shí)驗和試驗，這些實(shí)驗和試驗細化到航天員太空生活的方方面面。

中國航天員科研訓練中心副研究員 姚宇華：空間生命科學(xué)需要的很多的平臺設備，現在都集中在人系統研究機柜里面，平時(shí)就儲存收納在這，用完后就把采集到的數據進(jìn)行數據下傳傳至地面，然后科學(xué)家根據在軌航天員采集到的這些數據，進(jìn)行一個(gè)數據分析。

空間站航天醫學(xué)實(shí)驗平臺還集合了腦電采集設備、視功能監測設備、運動(dòng)生物力學(xué)實(shí)驗設備等等，對人類(lèi)的太空生活進(jìn)行全方位的數據采集和分析。

中國航天員科研訓練中心副研究員 姚宇華：航天員既是空間科學(xué)的重要的參與者，他們也是一個(gè)重要的受益者。未來(lái)航天員還會(huì )進(jìn)行探月，甚至進(jìn)行更遠的深空探測。將來(lái)還會(huì )開(kāi)展更多的實(shí)驗，獲得的成果也希望為航天員甚至全人類(lèi)作出貢獻。

多項航天醫學(xué)細胞學(xué)實(shí)驗項目在軌實(shí)施

目前，我國已在軌實(shí)施了多個(gè)航天醫學(xué)細胞學(xué)實(shí)驗項目，不僅為航天員的身體健康防護提供了重要的研究平臺，也可為大眾健康作出貢獻。

在軌細胞學(xué)實(shí)驗為從器官、組織、細胞和分子水平研究空間失重等因素對機體的影響機制、開(kāi)展針對性的防護等提供了理論和實(shí)驗依據。在神舟十三號、十四號、十五號、十六號和天舟五號5次飛行任務(wù)中，將8種細胞和人工血管芯片送上太空，在軌共開(kāi)展了10項細胞學(xué)實(shí)驗研究，從在軌實(shí)驗技術(shù)、實(shí)驗模型和科學(xué)研究等多方面取得了系列創(chuàng )新性成果。

中國航天員中心研究員 航天員系統副總設計師 李瑩輝：經(jīng)過(guò)建設期這幾次飛行任務(wù)的考驗，建成了一個(gè)具備多功能長(cháng)時(shí)程開(kāi)展各類(lèi)細胞研究的能力。最長(cháng)的現在可以養到40天，這對細胞來(lái)說(shuō)也是一個(gè)比較長(cháng)的突破。我們建立一套非常適用空間條件下開(kāi)展研究的實(shí)驗體系，具備了在軌開(kāi)展多種細胞培養、多種器官模型的實(shí)驗和多種微環(huán)境體系下實(shí)驗的能力。從建設期來(lái)說(shuō)，具備了在軌開(kāi)展細胞生理學(xué)研究的基本能力，骨骼、肌肉、心血管都有相應的系統和設備來(lái)開(kāi)展研究，這對于更好認識在軌細胞發(fā)生的變化，提供了一個(gè)特別好的平臺。

那么航天員是如何在空間站里進(jìn)行細胞實(shí)驗的呢？

中國航天員科研訓練中心研究員 譚映軍：細胞培養單元，它包括我們細胞培養樣本，能夠自動(dòng)取樣、固定這一套完整的試劑，都在集成在一個(gè)小小的方盒里面。細胞培養單元，所以航天員上天以后需要安裝在核心艙的培養裝置里開(kāi)展實(shí)驗，一次能夠安裝13個(gè)這樣的實(shí)驗單元。培養裝置是一個(gè)自動(dòng)化的培養裝置，能夠自主建立滿(mǎn)足航天一些實(shí)驗需求的培養環(huán)境，包括溫度和二氧化碳的濃度，設備中集成了一個(gè)重力對照的系統，能夠在天上的實(shí)驗期間形成建立一個(gè)0到2G的人工重力環(huán)境，滿(mǎn)足空間重力對照的實(shí)驗需求，同時(shí)還集成了一套在線(xiàn)的樣本，顯微觀(guān)察記錄裝置，能夠在實(shí)驗期間記錄自動(dòng)記錄樣本的實(shí)驗情況。

目前我國將人多能干細胞來(lái)源心肌細胞、皮膚干細胞、成骨細胞、人骨骼肌衛星細胞等細胞和人工血管芯片送上太空，在軌開(kāi)展了微重力誘導心血管紊亂的細胞學(xué)機制及其防護藥物篩選、空間微重力環(huán)境下皮膚干細胞的生物學(xué)效應與分子機制等細胞學(xué)實(shí)驗研究。

中國航天員科研訓練中心副研究員 王春艷：航天員張陸，在神舟十五號任務(wù)中在軌進(jìn)行血管器官芯片的操作，這個(gè)芯片是咱們國家獨立自主研制的，神舟十五號任務(wù)中是國家第一次在軌實(shí)施了器官芯片項目，也是國際首次在軌開(kāi)展的人工血管芯片的研究。它也標志著(zhù)咱們國家成為世界上第2個(gè)具備在軌開(kāi)展器官芯片研究能力的國家。

人工血管芯片研究主要針對航天員長(cháng)期空間飛行后導致的身體反應，對通過(guò)藥物防護等方法幫助航天員保持身體機能，重新適應地球重力環(huán)境具有重要意義。同時(shí)器官芯片在地面也可以應用于建立疾病模型，進(jìn)行藥物的篩選，評估藥物效果等研究，服務(wù)于大眾健康。

中國航天員科研訓練中心航天醫學(xué)基礎與應用室主任 曲麗娜：空間的細胞實(shí)驗，這個(gè)平臺不僅為我們揭示航天醫學(xué)問(wèn)題的發(fā)生機制，提供一個(gè)很好的平臺，同時(shí)也為揭示大眾健康，也就是說(shuō)包括一些慢病、退行性疾病的發(fā)生發(fā)展，來(lái)提供一個(gè)很好的平臺。比方說(shuō)大眾健康中的骨質(zhì)疏松的問(wèn)題、肌萎縮的問(wèn)題、心血管功能下降的問(wèn)題包括神經(jīng)退行性疾病認知改善認知的變化，認知功能下降等等背后的機制，這些問(wèn)題都能提供一個(gè)很好的平臺。

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