团队在文昌发射场实验室。(西北工业大学供图)

4月20日19时41分，我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射场发射升空。该飞船搭载了4项科学实验研究及技术验证试验项目，其中的“微重力对细胞增殖和分化影响研究”，正是基于空间生命科学的研究项目。该项目搭载“天舟一号”进入太空，旨在探索微重力环境对人体骨组织细胞等的长期影响，实验共持续21天。

专家预测说，这一生命科学研究的系列成果有望在心脏、肝脏疾病的治疗、器官移植、生殖健康，以及预防和治疗骨质变化疾病等方面获得应用。

自人类探索太空以来，空间微重力环境对人类健康的影响，已成为科学家持续、密切关注的问题。当宇宙的面纱在人类面前徐徐揭开，人类的触手伸向浩瀚太空的过程，也是对自身生命现象和过程的解密。

天基地基实验同步开展

空间微重力环境对人体健康的影响有多大?此次在“天舟一号”飞船上开展的生命科学实验项目，以西北工业大学为牵头单位，该校副校长宋保维任项目指挥，生命学院商澎教授为责任专家。这是我国首次由高校牵头承担的国家载人航天工程空间生命科学实验项目。中科院上海技术物理研究所为副指挥兼载荷研制单位，空间细胞生物反应器实验载荷由该所负责研制。

西北工业大学联合清华大学、浙江大学、军事医学科学院基础医学研究所、中科院动物研究所、香港浸会大学等5家单位将开展8个子课题研究，所有生物样品均为哺乳动物细胞。

据记者了解，此次载人航天工程空间应用系统在“天舟一号”货运飞船上，主要开展了“微重力对细胞增殖和分化影响研究”“两相系统实验平台的关键技术研究”“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”“主动隔振关键技术验证”等4项科学实验研究及技术验证试验。

其中唯一的生命科学实验项目———“微重力对细胞增殖与分化影响研究”项目，主要开展微重力环境对干细胞增殖分化、生殖细胞分化及骨组织细胞结构功能的影响。西北工业大学等6家单位分别承担了微重力环境对诱导性多能干细胞，胚胎干细胞增殖、分化，肝/干细胞增殖、分化，人类胚胎干细胞定向分化为生殖细胞，人骨髓间充质干细胞定向分化成骨细胞等的影响课题，这些课题聚焦了国际前沿和热点问题。

西北工业大学在其中承担了一个子课题———“空间微重力环境对骨/成骨细胞生命活动的影响”，将在“天舟一号”上进行持续21天的空间飞行实验，与天基实验同步开展相关的对照地基实验，包括地面正常细胞实验、地基模拟微重力(效应)实验、地基初样比对件产品细胞培养实验等。

商澎教授:治疗骨质疏松好比砌墙

如何解决骨质流失问题?商澎教授形象地打比方说：“治疗骨质疏松就好比砌墙，钙质好比砖头，但砖头再多，没有砌砖工人也无济于事，砌墙工人更重要。”如何逆转骨重建失衡的局面，是要解决的根本问题，而第一步就在于了解微重力环境对细胞基本生命活动的影响。

据介绍，航天员的骨质流失一直是国际上载人航天探索活动中航天员健康需要优先考虑、亟待解决的问题。当人体进入太空时，由于失重的作用，造成人体体液头向分布，使头部动脉压与心脏的一样高，从而产生“倒立”的感觉，同时也使人体的骨骼系统失去了力学刺激。

商澎团队在开展的地基模拟实验中发现，处于微重力环境中的骨组织细胞变化明显。失重环境诱导骨细胞和成骨细胞形态改变、细胞内骨架结构发生重排；一方面，成骨细胞增殖和分化调节因子表达下调，细胞的生长和矿化作用被抑制；另一方面，破骨细胞分化相关基因上调，促进了破骨细胞的分化成熟和破骨活性。

不忘初心的西工大研制团队

近十多年来，商澎教授团队围绕微重力环境展开了一系列研究：他们曾利用地基微重力环境(效应)模拟技术，从细胞、组织及整体动物层次，开展了失重环境致骨质流失机制及对抗措施的系统研究，并与欧空局合作，利用法国抛物线飞机开展骨细胞研究，发现微重力导致骨细胞突触数目减少，细胞微丝—微管骨架结构发生紊乱。

商澎教授是国防科工委“空间生物实验模拟技术国防重点学科实验室”主任。该实验室是国内高校中第一个专门从事空间生物学与生物技术研究的省部级重点实验室，是国内同时具备强磁和弱磁实验条件的实验室，拥有磁感应强度从极弱的纳特斯拉亚磁场到16特斯拉强磁场的超宽稳态磁场实验环境，在国际上属于领先水平。

依托国内唯一、国际领先的抗磁悬浮技术平台，他们发现磁场在人体健康维护方面的巨大潜力，继而在骨骼相关疾病的治疗上取得突破，以期解决骨质疏松、骨肿瘤的治疗等问题。

在多年的空间生命科学研究之后，商澎教授将视线瞄准了地面人群，希望能够了解更多人体代谢和动态平衡的奥秘，并帮助更多人。商澎教授说：“也许很难，但成功之后你看到的风景会不一样!”

文汇报驻陕记者　韩宏 通讯员 刘建平 郑真(本报西安4月21日专电)