中國“太空出租車”將造福全人類:擊敗“超級細菌”指日可待!
在人類發現並量產青黴素之後,幾乎所有人都認為細菌帶來的炎症將從此和人類說再見。但事實上,在抗生素被發現的這幾十年間,人類依舊和細菌在進行著反覆和漫長的拉鋸戰:不斷有病菌發展出新的抗藥性,而人類方面則不得不被動地投入新品種的抗生素,周而復始。
但隨著商業航天門檻的降低,人類終於有望徹底反客為主,"趕在"地面超級細菌誕生前,在太空中創造出對付它的不二法門。
圖為暗室中接受測試的實踐十號返回式衛星,其能夠構築微重力的實驗環境。
不得不承認的是,在人類醫學高度發達的今天,某些耐藥菌已經成為重症病房裡的頭號殺手:比方說,MDR鮑曼不動桿菌對幾乎所有的抗生素,包括最新的頭孢四代起抗藥性,目前只有副作用較大的替加環素能對之有效治療。
但是,沒有人能肯定鮑曼不動桿菌這樣的"超級細菌"會不會對替加環素也產生耐藥性:因為在此之前,被稱為"鮑曼最後防線"的抗生素亞胺培南也已經被鮑曼不動桿菌攻克。而通常的看法是,"超級細菌"產生耐藥性只是時間問題,人類必須提早"備戰"。
圖為在地球和太空中生長的細菌形態對比。
但問題就在於,抗生素總是要用"超級細菌"本體來做試驗,有沒有穩妥的,能夠預知超級細菌未來形態的"時光機"呢?
答案是肯定的:在此之前,國際空間站上的研究人員就已經發現,在太空中生長的細菌和地面原菌株遠不相同。粗略地說,就是太空中的致病菌會比地面"更早一步"地達到"超級細菌"的形態,甚至還要比地面的超級細菌更加強大。
圖為國際空間站內的生物操作區,用於各種微生物的培養。
確切地說,太空中的微重力環境因素使得細菌等病原體的培養更加"自然",用於抵抗藥物(尤其是抗生素)的生物膜分佈會更加均衡,基因複製能力也得到極大增強,以至於在國際空間站的實驗中,人類已經不得不使用高濃度抗生素來抑制試管內的細菌量。
當然,這無疑就是地表的醫學研究者們所需要的絕佳實驗環境:一旦某種藥物能在軌道實驗中對這些"太空超級細菌"起到立竿見影的效果,那麼它必將能夠在地表的醫學應用中長期壓制病菌。
圖為中國下一代複用返回式衛星"雙雄"概念圖。
此外,受助於微重力環境得到極大增強的微生物不僅有致病菌,還有抗生素的"孃家"——真菌和有益細菌。從中國和西方現有的實驗記錄來看,某些特殊的,地面產量極低的抗生素在地球軌道上的微重力環境中產量能增加數倍之多,其中不僅有對"超級細菌"事半功倍的新型抗生素,更有能夠抑制惡性腫瘤的生物醫藥學新星,稱其為"超級抗生素"一點都不為過。
圖為實踐十號返回式衛星的主要研究課題,可見生物科學是重要分野。
而繼航天五院的堪稱“太空出租車”的"可複用返回式衛星"橫空出世,搭建了至關重要的實驗平臺之後,中國空間技術研究院下屬航天神舟生物科技搭建的"空間生物實驗服務平臺"也浮出水面,並獲中關村科技園區的重大協同創新平臺資助。從介紹來看,"空間生物實驗服務平臺"不僅能夠在返回式衛星和飛船內培養傳統的植物組織和動物胚胎,還重點瞄準了低重力環境下的微生物培養工作。