- 文||秀财取经
- 编辑||秀财取经
外行人看热闹,内行人看门道!
从神一到神二十,我们由最初的关注发射成不成功,再到后来的关注每次升空的飞行员是谁,到如今我们关注每次升空带的什么物种。可以说,大部分人的关注度已经不再是单纯的看热闹,而是变得越来越内行。
从神舟一号的 “太空种子” 到神舟二十号的 “太空实验室”;从 “太空肿瘤”研究计划取得突破性进展,到“太空肝脏”的器官再造计划,中国航天医学已累计开展 110 余项试验,而每一项的成果都将对老百姓的生命健康有着重大意义。
此次,跟随神舟二十飞入太空的三个特殊“乘客”,每一个的研究成果一旦落地,将是中国乃至世界医学的伟大突破,也将直接造福百姓!
斑马鱼:太空明星
斑马鱼上太空已经不是第一次了,早在2012年,美国就利用双反卫星系统将斑马鱼送入太空,开展为期 30 天重力对心血管功能影响的实验。
近两年,中国、日本、瑞士、澳大利亚等国家的科学家也曾将斑马鱼送入太空进行研究。斑马鱼可谓是空间站里的明星物种。
为什么大家都喜欢将斑马鱼送入太空研究呢?
斑马鱼是一种体型小、透明的热带鱼,其基因与人类高度相似,关键繁殖周期还短,饲养成本也仅为小鼠的1/10,实验时也不需要那些复杂的伦理审批,是科学研究的优质模型。
斑马鱼与人类基因同源性达70%-85%,尤其在心血管、骨骼、神经系统等关键生理系统上与人类高度相似。尤其,斑马鱼的骨代谢调控基因与人类一致率超过80%,简直就是研究骨质疏松药物的理想模型。
而且,斑马鱼胚胎透明特性可以直接观察药物对器官发育的影响。尤其在抗肿瘤药物筛选时,可实时监测药物对斑马鱼血管生成或肿瘤细胞迁移的抑制效果,甚至可以做到药物渗透性、肿瘤抑制率和毒性的同步评估。对于肿瘤药物的研发、病症的治疗有着非常大的贡献。
而这次神舟二十号携带的斑马鱼也不简单。它们被敲出了特定基因,在太空微重力环境中验证 “抗骨丢失” 机制。可能很多人不理解这个机制的意义。
“抗骨丢失”机制可以通俗的理解为就是指身体里有一套系统,当骨头因为各种原因要变少、变薄、变脆弱的时候,这个系统就会启动,通过调节钙和磷的代谢、刺激骨头生长、抑制骨头分解等方法,来维持骨头的健康和密度,让骨头不轻易变差,保持结实有劲的状态,就像给骨头穿上了一层“保护罩”,让它更抗造。
这次太空实验将验证微重力是否会放大这种效应。一旦成功,可能对于开发针对长期卧床患者的 “抗骨丢失” 药物就有了方向。
不仅如此,斑马鱼胚胎实验未来将探索微重力对脊椎动物发育的影响,为先天性心脏病等疾病提供新靶点。可以说,每一项实验和成果都将是造福百姓的。
生物界的孙悟空:涡虫
在神二十发射之前,我想很多人跟我一样并不知道地球上还有个生物叫涡虫。出于好奇,我就查了一下涡虫的相关知识,可以说不查不知道,一查吓一跳。
地球上居然还有如此神奇的物种,被切成几百段还能“满血复活”,神奇程度让我感觉这种生物只在电视和小说里才会有。
涡虫这种仅有指甲盖大小的生物,把它切成两半,短短7天到10天,两段残缺的身体竟能各自长出完整的脑袋和尾巴。哪怕切成几百个小块,用不了几天,每一块都能像拥有复活技能一般拼出全新的个体,眼睛、肠道、神经系统都一模一样,甚至连记忆都一样。
理论上,只要保留足够的干细胞,涡虫的再生就没有次数限制,可以无限切割,怎么看怎么像西游记里的孙悟空,拔根毫毛就能变出无数个一模一样的孙悟空。
经过详细的了解得知,涡虫再生的关键在于核仁纤维蛋白(FBL)。这种蛋白能调控细胞内的翻译过程,就像 “再生总指挥”,引导干细胞精准修复损伤。
在太空实验中,FBL 的活性显著提升,使得涡虫在无重力干扰下能更高效地完成组织重建。这一机制若能应用于人类,未来烧伤患者或许无需植皮,通过激活自身 FBL 蛋白就能实现皮肤原位再生,对于患者来说,将是莫大的福音。
涡虫这种生物的生命历程已经超过了5.2亿年,是地球上最古老的生物之一,关键我到现在才认识到它,着实有点对不起它那近乎魔幻的再生能力了。
除了创伤修复外,涡虫与人类基因相似度高达 70% 以上,通过研究涡虫在太空环境下的衰老变化,可以深入了解衰老的分子机制,研究人类细胞变化的问题,对于人类抗衰老研究具有重要的启示作用,毕竟延年益寿是每个人都想要的。
抗生素工厂:链霉菌
链霉菌并非首次进入太空。早在 2011 年神舟八号任务中,它就完成了 16 天半的太空之旅。但当时受限于飞船搭载能力,科研人员只能看到 “生长过头” 的结果,无法观测过程。
这次神舟二十号的实验完全不同,链霉菌将在空间站内连续繁殖 6 代,航天员会定期取样并通过显微设备实时传输图像,地面团队可以通过空间站的显微镜实时观察其生长状态。
这种 “太空 - 地面联动” 的模式,让科学家首次有机会捕捉到链霉菌在微重力环境下的动态变化。
为什么要把链霉菌送上太空?
这得从 “超级细菌” 说起。据世界卫生组织统计,全球每年有 70 万人死于耐药菌感染,其中中国占比超过 20%。像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、多重耐药结核杆菌(MDR-TB)等耐药菌,对青霉素、头孢类这些传统抗生素基本免疫了,患者一旦感染,死亡率是很高的,这让医生面对感染时常常陷入 “无药可用” 的困境。
链霉菌作为 “抗生素的天然工厂”,能产生全球三分之二的抗生素,包括链霉素、红霉素等 “老牌明星药”。但随着细菌耐药性增强,传统链霉菌菌株的抗生素产量和活性已难以满足需求。
而在空间站的培养皿中,链霉菌的基因突变率比地面高 5 倍,产生新抗生素的概率显著增加,抑制效果成倍增加。并且,微重力环境让链霉菌的代谢速度加快,抗生素产量提升 40% 以上。
这种突破直接惠及百姓患者。以往治疗 MRSA 感染需要住院数周,使用价格昂贵的万古霉素,而新抗生素可能将疗程缩短至 3 天,治疗费用降低 60%。
更重要的是,太空实验揭示的代谢机制,让科学家能精准调控链霉菌的基因表达,未来甚至可以 “定制” 针对特定耐药菌的抗生素,实现 “一把钥匙开一把锁” 的精准治疗,杜绝抗生素滥用的现象。
结语:
斑马鱼、涡虫、链霉菌此次跟随神二十升空,将是我国在医学上研究的突破,这也是很多人说的空间医学,必然也会推动我国医学在世界医学的地位。
随着研究的不断深入,我们有理由相信,这些太空实验的成果将在未来为人类社会的发展做出更大的贡献,也会给百姓的生活带来了更多的福祉和希望,真正做到造福百姓!
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