尋找健康生活的靈丹妙藥

□ 王巖松

國際空間站作為獨一無二的空間科學實驗平臺，致力于增加關鍵技術的演示驗證和減輕人類空間探索面臨的健康風險。空間站的研究成果已經或將要造福人類，并將進一步擴大人類的生存空間、改善地球上生命質量。

對抗骨質流失的醫學實驗

骨骼在人體起著支撐身體和儲存鈣的重要作用。在微重力環境下，由于降低了體重負荷的刺激，成骨細胞的活性和骨質量降低，航天員患骨質疏松癥的機率增加10倍，同時，罹患腎結石的風險大大增加。在長期空間飛行過程中，即使航天員保持每周6天、每天2個半小時的體育鍛煉，也不能避免骨質流失和腎結石的發生。航天員在空間站駐留6個月骨質將流失10%，返回地球后服藥3年～4年方可恢復。

日本航天員在空間站每周服用藥物對抗骨質流失

航天員在實驗中要吃不同配方的營養餐

骨質疏松癥是一種危害公眾健康，尤其是中老年人的一種常見病，嚴重影響生活質量。伴隨人口壽命的提高和社會老齡化的進程，骨質疏松癥的防治已經引起醫務人員的極大重視。日本有1100萬人患骨質疏松，每年有16萬患者接受股骨頭骨折手術，全國用于此類骨折的醫療和護理費用達到665.7億日元。日本宇宙探索局的太空生物醫學研究辦公室和美國航宇局合作進行了生物醫學實驗，對駐站7名航天員每周服用70毫克阿侖膦酸鈉，并服用維他命D以及保持鍛煉。實驗結果表明，服用藥物可以降低航天員骨質流失速度，把更多精力投入工作中。

歐洲空間局研究人員一直在著力研究微重力環境下“鹽負荷”（SOLO）實驗對航天員身體的影響問題。研究人員對航天員鹽的攝入量進行了調查。結果表明高鹽的攝入量會增加身體的酸度，

SOLO實驗將指出骨代謝過程中鹽的影響并影響身體和骨質代謝的酸堿平衡，從而加速骨質流失。2010年～2011年期間，共有9名航天員接受了低鹽飲食法的測試，并與高鹽飲食的身體狀況進行比對，結果顯示該方法能夠有效防治骨質疏松。

這些空間醫學實驗將有望對抗骨質疏松癥，讓全世界老年人從中受益。

歐洲航天員在空間站從事SOLO實驗的核心——骨質流失測量

國際空間站上的水循環設備

典型被帶狀皰疹感染的多核巨細胞

加拿大制造的“加拿大機械臂”2

防治哮喘的技術

一氧化氮或氮氧化物，在我們身邊無處不在。作為空氣污染物，主要由汽車尾氣和工業生產過程中的燃燒產生，它是破壞臭氧層的主要元兇，并容易形成酸雨。有趣的是，人體或哺乳動物發炎的組織也會釋放少量的氮化物，追蹤其源頭可發現病兆。哮喘患者的肺部發生炎癥，呼出的氣體中含有氮氧化物，檢測氣體可有效幫助診斷病情，調整用藥，防止炎癥進一步加劇。

國際空間站上，灰塵和漂浮顆粒易被航天員吸入，從而引發呼吸系統炎癥。歐洲空間局研制了輕型、便攜式、測量氮氧化物的精確裝置，使航天員可以在軌自行檢查身體狀況，以預防呼吸系統炎癥的產生。

卡勒，一個10歲的哮喘患者，已經獲益于這項空間技術。未來，他可以用類似國際空間站上的這種小裝置控制他的病情。

志愿者在伊拉克安裝和試驗水凈化系統

免疫系統早期檢測中的應用

航天飛行所帶來的生理、情緒和心理壓力可導致航天員免疫力下降，從而引發帶狀皰疹，這是一種非常痛苦的皮膚疾病。美國航宇局開發出一種新技術，針對困擾航天員的皮膚疾病——帶狀皰疹，能夠在早期病變開始前檢測出免疫系統的變化，使得航天員在病痛出現之前即可接受治療。這種病毒的早期檢測和治療將減少疾病持續的時間及影響。

引起免疫力降低最常見的原因是年齡增長，但長期壓力、化療、器官移植和傳染性疾病等也能引起免疫力降低。美國疾病預防控制中心稱，美國每年約有100萬人患帶狀皰疹，其中10萬～20萬人發展為帶狀皰疹后神經痛，這種疼痛可以持續數月甚至更長時間。

美國航宇局約翰遜航天中心的研究人員發現，航天飛行過程中，航天員的體液中有四種人類皰疹病毒活性較強。由于細胞免疫功能降低，皰疹病毒易從潛伏期進入活躍傳染期。當繁殖的病毒釋放到唾液、尿液和血液中時，一種定量聚合酶鏈式反應（PCR）方法可以檢測出這種病毒。PCR技術實現了病毒的早期檢測，從而防止了皰疹對皮膚造成的損害。早發現早治療的方式，有效限制了神經損傷和疾病惡化。

該技術不僅有益于航天員的身體健康，而且也使廣大民眾受益匪淺，僅在美國，每年就有百萬人可以運用這種方法預防疾病、減輕痛苦。

在癌癥治療方面的應用

人類一直在不斷尋求改善癌癥治療的新方法，美國國家癌癥研究所與NASA聯手在國際空間站這個微重力平臺，研發了一種“微膠囊”技術，在癌癥治療方面取得了重大的進展。研究人員發明的“微膠囊”內充滿治療藥物，可被直接注射到血液中，進入血液后藥物可直指腫瘤病兆。這種治療放射性傷害和癌癥等多種疾病的“微膠囊”技術較傳統的冷凍和化學療法在抑止癌細胞生長方面有著明顯優勢。同時，“微膠囊”含有造影劑，利用CT、X射線或超聲波成像可監測藥物在人體組織間的分布，確保腫瘤的整體治療。

機械臂技術在外科手術中的應用

“加拿大機械臂”2和“的克斯特”機械臂研制者——加拿大MDA公司與薩瑟蘭德博士帶領的研究小組研制出名為“神經臂”的外科手術機器人系統。該系統將為外科手術帶來變革，從而使顯微手術產生革命性的突破。利用該系統，外科醫生可通過操縱計算機工作站，使“神經臂”與核磁共振圖像儀協同作戰，從而在顯微尺度下使用器械從事微細手術。

水處理技術在水資源凈化中的應用

國際空間站上的水處理系統，通過回收國際空間站上的廢水，經過凈化處理成為可飲用水，這不僅降低了航天發射的載荷和成本，更為空間站保持6人常駐提供了重要保障。

無論是空間站還是撒哈拉沙漠，水都是人類生存的關鍵。在伊拉克庫爾德人的小村莊，由于飲用水困難，人口數量由原來的1000人迅速減少至150人，被迫留下的人長期飲用已遭污染的河水。世界上有許多地方如伊拉克、馬來西亞、印度尼西亞等國正在遭受水危機，國際人道主義救援組織希望利用國際空間站上的水凈化處理技術，有效幫助這里的人民解決水危機。

國際空間站上研制抗癌藥的設備

高品質蛋白質晶體的培育

日本自2003年在“星辰”號服務艙完成9項蛋白質結晶實驗，已經掌握了培育高品質蛋白質晶體的技術，2009年7月在“希望”號實驗艙進行的系列實驗，預計于2013年完成。這項實驗旨在發展生物大分子晶體的反擴散技術，在空間生長的晶體將應用于結構生物學和藥物活性。空間站能長久地提供晶體培育所需環境，并實時進行X射線衍射測定，將搜集到的信息傳回地球，并最終在藥品設計階段中使用。