了不起的太空醫(yī)學(xué)

王倩

我們知道，在藥理學(xué)上，藥物是指用于預(yù)防、診斷疾病、治療或增強(qiáng)體格、改善精神狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)，而新藥的研發(fā)通常會(huì)由病情、病況驅(qū)動(dòng)。藥品研發(fā)人員力圖研發(fā)新藥以減輕人類痛苦和改善人類的生活品質(zhì)。然而，你也許不知道，目前市面上一些普通的常見藥，最早是為飛行員和航天員研制的。也就是說，航空航天技術(shù)的發(fā)展需求也是驅(qū)動(dòng)藥物研制的一大動(dòng)力之源。

1983年6月18日，“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)點(diǎn)火升空。32歲的女性航天員薩利·萊德搭乘“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)進(jìn)入了太空。這是她第2次執(zhí)行太空任務(wù)，同時(shí)也是整個(gè)航天飛機(jī)機(jī)隊(duì)的第7次太空任務(wù)。這是美國第1位，人類第3位進(jìn)入太空的女性航天員。由于生理方面的差異，女性航天員在太空中要獨(dú)立面對(duì)比男性航天員更多的挑戰(zhàn)。

32歲的薩利·萊德在為期6天2小時(shí)23分59秒的太空任務(wù)中，與其他航天員一起，在完成了空間微重力試驗(yàn)、衛(wèi)星釋放等工作的同時(shí)，還一直服用藥物，進(jìn)行了人類第1次針對(duì)女性的系統(tǒng)性空間藥物實(shí)驗(yàn)。

航天員在太空中的任務(wù)量非常大，而睡眠時(shí)間則很難保證。在近地軌道飛行的空間飛行器，每天會(huì)看到16次日出和日落，這使得航天員的生物節(jié)律會(huì)受到嚴(yán)重干擾。除了少數(shù)航天員因天生睡眠質(zhì)量極其出眾之外，大部分航天員都會(huì)出現(xiàn)失眠的現(xiàn)象。

美國航空航天局早在20世紀(jì)90年代就完成了人類航天員在太空中的睡眠狀態(tài)系統(tǒng)調(diào)查。航天員們?cè)诘厍虮砻婷刻斓钠骄邥r(shí)間為7.9小時(shí)，在太空中，睡眠節(jié)律保持較好的航天員能夠擁有每天6小時(shí)的睡眠時(shí)間。而大部分航天員每天的熟睡時(shí)間只有5小時(shí)，個(gè)別航天員的熟睡時(shí)間僅剩2～3小時(shí)。這么少的睡眠時(shí)間顯然是難以滿足他們完成高強(qiáng)度和高度精力集中的任務(wù)需要的。

對(duì)女性航天員薩利·萊德的觀測表明，藥物能夠有效調(diào)節(jié)睡眠節(jié)律，明顯改善航天員的休息狀況。這項(xiàng)研究結(jié)果在20世紀(jì)90年代公開后，各國航天員大多都會(huì)在太空中遵照醫(yī)囑，主動(dòng)服用睡眠節(jié)律調(diào)節(jié)藥物。

另外，太空中還會(huì)準(zhǔn)備一些與心臟有關(guān)的藥物。“阿波羅15號(hào)”的航天員在執(zhí)行任務(wù)的過程中就出現(xiàn)過心臟早搏的現(xiàn)象。這些航天員的身體素質(zhì)都是很棒的，之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，還是和微重力環(huán)境下人類的體液重新分布，血漿的形態(tài)有所變化有關(guān)。

目前，最前沿的太空醫(yī)學(xué)把太空中的航天員心臟出現(xiàn)狀況的原因重點(diǎn)鎖定在了左心室。很多人都期待著人類醫(yī)學(xué)專家能夠研制出更有針對(duì)性的特效藥物，且能普惠大眾。

在太空中，堅(jiān)持體育鍛煉、系統(tǒng)服用藥物是航天員保持身體健康的兩個(gè)重要因素。除了治療心臟的藥物之外，航天技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了藥物學(xué)發(fā)展的其他例子數(shù)不勝數(shù)。

比如，輔酶Q10是一種脂溶性抗氧化劑。它能激活人體細(xì)胞和細(xì)胞能量的營養(yǎng)，具有提高人體免疫力、增強(qiáng)人體活力等功能。輔酶Q10少量存在于黃豆、花椰菜、沙丁魚和多種堅(jiān)果中。在20世紀(jì)60年代之前，輔酶Q10是一種極其奢侈的營養(yǎng)品，每毫克的價(jià)格為1000美元。如果換算成現(xiàn)在的美元，大概是8492.78美元，相當(dāng)于人民幣56420元。

最初，科研人員為國際空間站上工作的航天員專門研制的輔酶Q10，慢慢被用來輔助治療心血管疾病。如今，輔酶Q10已經(jīng)變成了一種比較大眾化的營養(yǎng)品了。

再比如，之前全球只有8種紅曲菌能夠用來生產(chǎn)和提取洛伐他汀，這種藥物也就成了天價(jià)藥。后來，同樣是借助航天技術(shù)的發(fā)展，這種能夠有效降低膽固醇濃度的藥物才真正實(shí)現(xiàn)了大量生產(chǎn)，成為了幾乎每個(gè)患者都能用得起的藥物。

那些人類曾經(jīng)用來提升軍隊(duì)的戰(zhàn)斗力，用來讓長時(shí)間在大氣層內(nèi)或者太空的飛行變得可靠和安全，用來讓人類能夠更加專注地執(zhí)行艱巨繁重任務(wù)的藥物，反過來又在航空航天技術(shù)的發(fā)展下，進(jìn)一步得到促進(jìn)和發(fā)展。借助太空技術(shù)，很多昂貴的天價(jià)藥物得以量產(chǎn)，漫長的研制周期因?yàn)樘窄h(huán)境的特殊性而得以大幅縮短。

經(jīng)過60多年的空間探索，人類對(duì)外層空間和生命現(xiàn)象有了更深刻、更本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正在從了解空間、認(rèn)識(shí)空間，走向適應(yīng)空間、利用空間。人類、植物和動(dòng)物在空間環(huán)境下會(huì)經(jīng)歷諸多變化，航天醫(yī)學(xué)研究內(nèi)容也從早期的空間環(huán)境對(duì)人體生理影響的現(xiàn)象觀察、效應(yīng)確定，發(fā)展到對(duì)空間環(huán)境影響有機(jī)體的細(xì)胞、分子乃至基因變化的機(jī)理研究和本質(zhì)認(rèn)識(shí);從對(duì)空間環(huán)境的被動(dòng)適應(yīng)發(fā)展到采取主動(dòng)的對(duì)抗防護(hù)措施，以保障航天員空間飛行期間的安全健康和有效工作。希望人類的醫(yī)學(xué)水平和太空探索技術(shù)水平都能夠突飛猛進(jìn)地持續(xù)發(fā)展！

知識(shí)鏈接

什么是航天運(yùn)動(dòng)病？

太空飛行起降過程中的巨大速度變化、劇烈振動(dòng)和沖擊，會(huì)使人體內(nèi)部血液和組織發(fā)生位移，引起胸痛、呼吸困難、肌肉緊張、充血。在進(jìn)入太空失重環(huán)境后，由于重力消失，機(jī)體體液分布發(fā)生頭向轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致航天員出現(xiàn)面部和腦部充血的癥狀;還會(huì)使航天員產(chǎn)生頭暈、目眩、惡心、困倦等癥狀，這一系列的反應(yīng)我們稱之為“航天運(yùn)動(dòng)病”。

太空醫(yī)學(xué)的發(fā)展，使航天員能夠通過系統(tǒng)服用藥物來緩解航天運(yùn)動(dòng)病帶來的種種不適。

（本文摘編自《中國航天報(bào)》飛天科普周刊、《航天員》雜志等）