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太空环境如何影响人类大脑：中国首次将活体脑芯片送入轨道

抖音热门 2025年07月26日 09:02 1 admin
太空环境如何影响人类大脑：中国首次将活体脑芯片送入轨道

中国科学家开创性地将一块信用卡大小的活体"微型大脑"芯片送入天宫空间站，这项前所未有的实验旨在揭示微重力环境对人类神经系统的深层影响。随着天舟九号货运飞船周二从海南文昌发射场成功升空，这个集成了人类脑细胞和血管系统的高度复杂芯片正式开始其太空科研使命，为长期太空任务中宇航员面临的眩晕、睡眠障碍和认知功能变化等问题寻找解决方案。

大连化学物理研究所首席科学家秦建华表示，虽然国际空间站此前曾使用脑细胞培养物和早期脑类器官研究衰老和阿尔茨海默病等疾病，但中国的实验似乎是首次将具有血脑屏障功能的高度集成脑芯片送入太空。这一突破性设计不仅模拟了真实大脑的复杂结构，更为深入理解太空环境对人类神经系统的影响提供了前所未有的研究平台。

这个革命性的脑模型由活体组织培养而成，包含神经细胞、免疫细胞、毛细血管样结构以及模拟大脑天然防御机制的屏障系统。与传统的细胞培养或动物实验相比，这种三维动态设计能够提供更接近人类真实情况的数据，并允许实时观察脑组织在轨道环境中的行为表现。

太空环境如何影响人类大脑：中国首次将活体脑芯片送入轨道

器官芯片技术的太空应用

这项实验代表了器官芯片技术领域的重大进展，该技术利用干细胞和微工程技术在小型芯片上构建逼真的人体器官模型。秦建华团队已经开发出模拟大脑、肝脏等多种器官的系统，用于研究器官发育、相互作用以及对疾病的反应机制。

器官芯片技术的核心价值在于弥合细胞培养与真实人体生物学之间的差距，为研究复杂疾病和测试药物安全性提供全新途径。在太空环境中，这些芯片可能揭示微重力如何在最基本层面影响人体机能，为太空医学研究开辟新的方向。

秦建华强调，虽然脑芯片和脑机接口都旨在揭示大脑工作机制的奥秘，但它们遵循不同的研究路径。脑芯片在体外重建大脑结构进行研究，而脑机接口则专注于解码神经信号以控制机器设备。

太空环境如何影响人类大脑：中国首次将活体脑芯片送入轨道

该实验是理解大脑工作机制研究努力的一部分。图片来源：Shutterstock

太空环境对人类生理系统的影响一直是载人航天任务面临的重大挑战。微重力条件下，宇航员普遍经历空间定向障碍、睡眠节律紊乱、认知能力下降等问题。这些症状不仅影响任务执行效率，更可能在长期深空探索任务中构成严重的安全风险。

天宫空间站的科研使命

天舟九号此次运送的脑芯片实验是23项科学实验之一，涵盖生命科学、材料研究和流体物理等多个领域。这些实验由中国二十多家科研院所和大学共同开发，体现了中国太空科学研究的综合实力和系统性规划。

天舟九号货运飞船携带了6500公斤的补给物资，包括科学载荷、船员必需品、推进剂和两套新型太空服。飞船在发射三小时后成功与天宫空间站对接，为空间站的持续运营和科学研究提供了重要支持。

中国空间站作为独立运营的大型空间设施，正在成为国际太空科学研究的重要平台。与国际空间站相比，天宫空间站在某些技术指标和实验能力方面展现出独特优势，特别是在长期微重力实验和生命科学研究领域。

脑芯片实验的成功实施将为多个研究领域带来重要启示。在太空医学方面，它可能帮助开发针对性的防护措施和治疗方案，减轻长期太空飞行对宇航员神经系统的不良影响。在神经科学研究中，微重力环境下的脑组织行为观察可能揭示重力在神经系统发育和功能维持中的作用机制。

此外，这项技术在药物开发领域也具有重要潜力。通过在特殊环境条件下测试药物对神经组织的影响，研究人员可能发现新的治疗靶点和药物作用机制，为神经退行性疾病的治疗开辟新途径。

未来太空探索的医学保障

随着人类太空探索活动向更深远的目标扩展，如火星任务和月球基地建设，长期太空环境对人体影响的研究变得越来越重要。脑芯片实验代表了这一研究领域的重要进展，为未来的深空探索任务提供了关键的医学保障技术基础。

这项实验的成功不仅展示了中国在太空生物医学研究方面的技术实力，也为国际太空科学合作提供了新的机遇。通过共享研究成果和技术经验，各国可以共同推进人类对太空环境生物效应的理解，为全人类的太空探索事业做出贡献。

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