2023年8月18日下午，載人航天工程空間應(yīng)用與發(fā)展情況介紹會(huì)在中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心召開(kāi)，集中介紹載人航天工程立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)特別是空間站建造期間空間科學(xué)、空間應(yīng)用、空間技術(shù)領(lǐng)域取得的進(jìn)展成果，以及未來(lái)發(fā)展前景。會(huì)上，航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師李瑩輝介紹了航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的有關(guān)情況。

航天員系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師李瑩輝介紹有關(guān)情況

一、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的主要任務(wù)目標(biāo)

空間應(yīng)用是我國(guó)空間站工程的重要任務(wù)目標(biāo)之一。航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為空間應(yīng)用的重要領(lǐng)域，旨在充分發(fā)揮國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室作用，構(gòu)建航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，積極探索航天醫(yī)學(xué)和人因前沿問(wèn)題，發(fā)展先進(jìn)的航天醫(yī)學(xué)和人因應(yīng)用技術(shù)，研究解決制約人類長(zhǎng)期航天飛行的主要醫(yī)學(xué)和人因問(wèn)題，并充分利用太空特有環(huán)境，為研究大眾健康問(wèn)題、加深對(duì)人體生命現(xiàn)象和人能力特性的理解提供獨(dú)特平臺(tái)與模型。

空間站建設(shè)期，航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域任務(wù)以保障航天員長(zhǎng)期在軌駐留能力為核心，以健康維護(hù)技術(shù)研究為主線，建設(shè)先進(jìn)的航天醫(yī)學(xué)空間實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)策劃、統(tǒng)籌布局實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，主要圍繞長(zhǎng)期失重對(duì)航天員健康的影響與防護(hù)技術(shù)研究、空間輻射對(duì)航天員健康的影響與防護(hù)技術(shù)研究、航天員行為與能力研究、先進(jìn)的在軌監(jiān)測(cè)與醫(yī)學(xué)處置技術(shù)研究和傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)航天應(yīng)用技術(shù)研究等5個(gè)研究方向，布局開(kāi)展49項(xiàng)航天醫(yī)學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)研究。

創(chuàng)建了技術(shù)水平先進(jìn)、高度集成化、支持從人體到細(xì)胞，從生理生化、行為認(rèn)知到細(xì)胞分子信息多層次系統(tǒng)化開(kāi)展航天醫(yī)學(xué)天基實(shí)驗(yàn)的技術(shù)平臺(tái)；建成系列化、規(guī)?；?、通用化開(kāi)展空間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究體系；取得了一系列航天醫(yī)學(xué)和航天人因的創(chuàng)新突破，產(chǎn)出一批有國(guó)際影響力的創(chuàng)新性研究成果，實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的跨越；為載人航天可持續(xù)發(fā)展不斷注入生機(jī)活力，為服務(wù)大眾健康提供了全新平臺(tái)。

二、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域取得的主要成果及意義

（一）聚焦長(zhǎng)期飛行健康狀態(tài)、作業(yè)能力的高效維護(hù)和精準(zhǔn)評(píng)估，建立了系列在軌檢測(cè)與干預(yù)技術(shù)，為航天員長(zhǎng)期健康駐留提供了先進(jìn)的技術(shù)儲(chǔ)備和支撐。

01 建立了先進(jìn)在軌健康檢測(cè)技術(shù)

包括肌肉結(jié)構(gòu)功能無(wú)創(chuàng)測(cè)量技術(shù)、基于拉曼光譜的代謝組檢測(cè)技術(shù)、無(wú)創(chuàng)眼顱壓力梯度檢測(cè)技術(shù)、眼手協(xié)調(diào)精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制能力測(cè)評(píng)技術(shù)、腦力疲勞快速檢測(cè)技術(shù)等。

02 研發(fā)了航天員健康維護(hù)和能力維持與增強(qiáng)技術(shù)

包括基于力刺激的空間骨丟失防護(hù)技術(shù)、穿戴式腦力疲勞干預(yù)技術(shù)、警覺(jué)度快速提升技術(shù)、睡眠區(qū)智能照明改善睡眠質(zhì)量技術(shù)、失重生理效應(yīng)可穿戴式穴位刺激干預(yù)技術(shù)、基于短波光照的生物節(jié)律導(dǎo)引技術(shù)等。

上述技術(shù)具有高效、無(wú)創(chuàng)、易操作、可穿戴等特點(diǎn)，也可用于大眾健康，如骨丟失對(duì)抗儀、穿戴式穴位刺激儀等可應(yīng)用于退行性骨質(zhì)疏松、肌肉萎縮等人群；生物節(jié)律導(dǎo)引技術(shù)可用于改善和提升睡眠質(zhì)量；基于超聲的無(wú)創(chuàng)顱內(nèi)壓測(cè)量技術(shù)為高顱壓視神經(jīng)水腫等眼顱壓力相關(guān)領(lǐng)域研究提供了重要借鑒和參考。腦力疲勞檢測(cè)、干預(yù)、智能照明和警覺(jué)度快速提升技術(shù)可為長(zhǎng)期航海、地下密閉空間等特殊環(huán)境作業(yè)人群能力檢測(cè)、維持與提升提供技術(shù)支撐。

（二）針對(duì)長(zhǎng)期失重、輻射等復(fù)合因素對(duì)航天員健康、行為與能力的影響特征與機(jī)制，探索研究前沿理論，開(kāi)展了一系列原創(chuàng)性機(jī)理探索和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，獲得航天醫(yī)學(xué)新發(fā)現(xiàn)。

01 發(fā)現(xiàn)空間飛行視功能、眼顱壓力結(jié)構(gòu)功能變化特點(diǎn)和相關(guān)神經(jīng)眼綜合癥的誘因機(jī)制。

02 發(fā)現(xiàn)在軌飛行對(duì)眼手協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律和變化機(jī)制，發(fā)現(xiàn)“前饋控制”更易受到微重力環(huán)境的影響，高負(fù)荷的操控任務(wù)績(jī)效在軌飛行中更容易下降。

03 發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期航天失重環(huán)境人體運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和步態(tài)適應(yīng)性變化特征，發(fā)現(xiàn)空間環(huán)境肌腱力學(xué)特性發(fā)生明顯改變。

04 建立了人源化多能干細(xì)胞來(lái)源心肌細(xì)胞分化衍生實(shí)驗(yàn)技術(shù)體系。國(guó)際上首次完成了人體尿液腎上皮細(xì)胞——重編程誘導(dǎo)出多能干細(xì)胞——再定向分化衍生為心肌細(xì)胞的微重力響應(yīng)研究。國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了失重對(duì)細(xì)胞內(nèi)鈣信號(hào)影響的可視化研究，首次觀察到失重條件下心肌細(xì)胞節(jié)律性搏動(dòng)的鈣信號(hào)閃爍。獲取了心肌細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、搏動(dòng)數(shù)據(jù)，探究了微重力環(huán)境對(duì)心肌細(xì)胞能量代謝的影響，為解析失重對(duì)心血管系統(tǒng)影響提供了重要的科學(xué)數(shù)據(jù)。

05 完成我國(guó)首例太空器官芯片研究，也是國(guó)際上首例人工血管組織芯片研究，標(biāo)志我國(guó)成為國(guó)際上第二個(gè)具有在軌開(kāi)展器官芯片實(shí)驗(yàn)和分析能力的國(guó)家。建立的人工血管芯片、人源化多能干細(xì)胞來(lái)源心肌細(xì)胞和人源骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞等多種醫(yī)學(xué)研究模型，在國(guó)際上首次應(yīng)用于空間實(shí)驗(yàn)，為探索失重生理效應(yīng)的特征與防護(hù)提供了重要支撐，相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃头肿影袠?biāo)的研究也為地面心血管、骨肌等系統(tǒng)的疾病研究、藥物防護(hù)與篩選等提供了有效模型和手段。

（三）系統(tǒng)獲取了長(zhǎng)期航天飛行條件下涵蓋人體心血管、骨骼、肌肉、腦功能、視功能、營(yíng)養(yǎng)代謝、生物節(jié)律、表觀遺傳、中醫(yī)診斷、行為能力等10余類上萬(wàn)個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，深度發(fā)掘獲得新認(rèn)知。

01 解析了重力因素對(duì)心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、結(jié)構(gòu)功能重塑影響，發(fā)展失重心血管功能失調(diào)整合生理機(jī)制。

02 解析了長(zhǎng)期飛行機(jī)體骨代謝和糖代謝變化規(guī)律及相互作用，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)失重環(huán)境下系統(tǒng)間交互調(diào)控機(jī)制。

03 明確了航天環(huán)境下中醫(yī)健康狀態(tài)診斷評(píng)價(jià)指標(biāo)，闡釋了航天員飛行不同階段中醫(yī)證型類別、整體功能狀態(tài)變化特點(diǎn)和規(guī)律。

由于地面老年性和退行性疾病，如帕金森病、骨質(zhì)疏松、廢用性肌萎縮、糖尿病、某些心血管疾病等與航天醫(yī)學(xué)問(wèn)題存在相似性，獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和新認(rèn)識(shí)也為地面的疾病機(jī)制研究、藥物防護(hù)與評(píng)價(jià)等提供了有效理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。

（四）聚焦充分發(fā)揮空間站資源效益，建立了擇優(yōu)擇需、開(kāi)放共享、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、統(tǒng)籌兼容的航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域項(xiàng)目管理體系。

01 構(gòu)建了從指南發(fā)布、項(xiàng)目立項(xiàng)、由地到天、在軌實(shí)施、任務(wù)總結(jié)的全包絡(luò)全流程航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)管理體系。

02 確立了管理階段、管理要素、管理要求等，識(shí)別了航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研制管理特點(diǎn)，制定了系列管理規(guī)范。

03 建立了有效的管理溝通模式和機(jī)制，實(shí)施開(kāi)放性、靈活性、針對(duì)性管理。

04 發(fā)揮領(lǐng)域總體、領(lǐng)域?qū)＜液凸こ虒＜抑菐?kù)作用，對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)施了幫扶式技術(shù)管理，保障實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目既滿足前沿性和創(chuàng)新性要求，又符合載人航天工程要求。

05 以航天醫(yī)學(xué)需求為牽引，促進(jìn)了航天醫(yī)學(xué)學(xué)科的發(fā)展，航天醫(yī)學(xué)不僅僅只服務(wù)于航天員，也能服務(wù)千家萬(wàn)戶。在國(guó)內(nèi)培育了一批高水平研究團(tuán)隊(duì)，輻射帶動(dòng)生理學(xué)、人因工程、細(xì)胞分子生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、材料學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。

三、航天醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域在應(yīng)用與發(fā)展工程中的主要考慮

建站為應(yīng)用，空間站運(yùn)營(yíng)與發(fā)展工程為更好地發(fā)揮空間應(yīng)用效益，在建設(shè)期基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)展空間環(huán)境對(duì)人類自身認(rèn)識(shí)的研究，既聚焦太空長(zhǎng)期生存面臨的醫(yī)學(xué)和人因等相關(guān)科學(xué)問(wèn)題，也關(guān)注圍繞人類健康和人能力發(fā)揮的前沿?zé)狳c(diǎn)；與國(guó)家腦科學(xué)等國(guó)家重大科研計(jì)劃結(jié)合，系統(tǒng)開(kāi)展基礎(chǔ)性、前瞻性、探知性研究，為載人航天持續(xù)發(fā)展提供理論支撐和技術(shù)儲(chǔ)備的同時(shí)，造福大眾健康。

拍攝/吳馥桐

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