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未來的太空制藥廠會是什麽樣子?

自古以來,人類都希望自己能夠健康長壽。如果他們能長生不老,那當然會更好。特別是當他們得了不治之癥時,每個人都希望找到壹種靈丹妙藥來克服死亡的威脅。

我國民間流傳著壹個神話,壹個皇帝獨自躲在沂山煉丹,真的成了仙,升天了。芷山是安徽省的黃山。後來唐玄宗根據這個神話,下令把芷山改為黃山。李白的名句“仙人煉玉處,有羽痕”也說黃山是仙人煉丹之地。煉丹升天的神話並不可信,但在生物和醫學飛速發展的今天,人類不僅可以升天,還可以在太空藥廠煉制出真正的精神“丹”和奇妙的“藥”。從死神手裏把許多得了不治之癥的人接回來。

這不是廢話,也不是廢話。我們知道,在當今世界,許多激素、酶、抗體或其他特殊藥物制劑都是通過培養細胞制成的。但是,要想在體外大規模培養活細胞,還有很多難以克服的困難。

通常,制藥科學家選擇哺乳動物細胞進行培養。為了讓這些細胞在離開原體後繼續執行某些功能或進行正常的新陳代謝,它們必須附著在某些物體上。沒有附著的表面,這些細胞將失去生存能力,並且不能產生有價值的生物制劑。在細胞培養中,需要專門設計適合它們“居住”的多層膜培養罐,為它們提供必要的“營養”,但由於細胞的相互堆積,下層細胞會被上層細胞窒息而死。

為了解決這個問題,近年來,國外改用壹種塑料制成的小球,直徑小於百萬分之壹英寸,讓每個細胞都可以在這個小球上“生活”,這樣細胞就可以很好地存活,互不幹擾。但在地面上,由於重力的作用,附著在顆粒上的細胞很容易沈降到培養罐底部,從而形成比細胞厚幾倍的堆積層。結果上層細胞“吃飽了”,下層細胞“餓壞了”。尤其是由於缸底堆積了大量的代謝廢物,上層營養豐富的細胞可能被下層枯萎細胞產生的毒素所掩埋。要讓它們活下來,就要不斷攪拌營養液。然而,旋轉和攪拌會加速那些已經很虛弱的細胞的死亡。

如果妳在航天城的藥廠,可以輕松解決壹些生物技術難題。因為在失重的太空環境中,細胞和顆粒不會沈降到容器底部,所以細胞可以安全地懸浮在培養基中,永遠保持旺盛的生命力。未來可以通過這種方法在太空城的制藥廠生產出大量的生物制劑,然後出口到地球,治療壹些地球的頑疾。

失重環境的另壹個重要應用是生物材料的分離和提純。比如生物學家和醫學家最感興趣的電泳技術,將在未來航天城的制藥廠中發揮決定性作用。所謂電泳技術,就是在電場中分離不同質荷比的粒子的方法。使用這種方法,可以分離不同成分、細胞和蛋白質的混合物,甚至可以從“衰老”細胞中分離“年輕”細胞,或者從含有癌細胞的細胞中分離“健康”細胞。在地面上,電泳技術沒有用,很難發揮有效作用。這是因為在地面電泳分離的過程中,無論多小的顆粒,都是在電場力和重力的共同作用下沈澱下來的。當電流加熱細胞或其培養基時,對流和沈澱會同時發生。如果重力大於電場力,降水起主要作用,反之,對流起主要作用。但無論是沈澱還是對流,都會使已經分離的組分重新混合,從而大大降低電泳分離的效率。然而,在失重環境下,上述缺點不復存在。在阿波羅-聯盟號飛船聯合飛行期間,進行了電泳分離實驗。結果表明,在失重狀態下,尿激素可從約5%的腎細胞中分離出來。據計算,其分離效率比地球上高6 ~ 10倍,質量優良。這種尿激素是壹種溶解血檢或凝血的特效藥物。在地面上,制造這種尿激素是非常困難的。即使制造出來,成本也是驚人的。未來如果能在太空城投入量產,僅美國每年就能挽救至少5萬人免於凝血病死亡。

航天飛機投入使用後,美國和西歐的壹些工業公司計劃在航天飛機攜帶的空間實驗室進行進壹步的電泳實驗。實驗的第壹個目標是從血漿中分離激素、酶和蛋白質。從事太空生物制品研究的美國專家維斯指出,在太空中電泳生產血漿蛋白的效率比在地球上高700倍。

在太空制藥廠做膠原蛋白也大有可為。這種骨膠原是形成肌腱、神經、皮膚、骨骼和血管的基礎。從人體組織中提取或復制的膠原蛋白可用作治療傷口或燒傷的人造皮膚和角膜或其他有助於心血管和整形外科的薄膜。目前,美國巴蒂爾實驗室正在研究膠原蛋白的制造技術。但是在地球上,這種膠原蛋白是很難產生的,尤其是在復制的過程中,蛋白質纖維由於重力的作用很容易固定,導致膠原蛋白凝膠成為質量參差不齊的結構。但在太空失重的條件下,很容易產生質量優異的膠原蛋白。巴蒂爾實驗室專家k·休斯認為,太空中生產的優質膠原蛋白價值可達每磅654.38+萬至654.38+00萬美元,比黃金貴好幾倍!

這壹切至少可以說明,在太空發展制藥工業或生物制品工業的前景是令人興奮和著迷的。疫苗制品的生產,人體細胞和白蛋白的純化和制造,紅細胞生成素的制備,各種激素或酶的生產,白細胞或紅細胞的分離和培養等。,可能都發展成壹個賺錢的行業。據估計,僅疫苗每年的經濟效益就將超過6543.8美元+5億美元。因此,航天醫藥產業和生物制品產業將在未來航天產業化中占據非常重要的地位,也將是未來航天城優先發展的項目之壹。壹旦航天城運營的制藥廠或生物制品投入正式生產,每年將有大量特效藥物或有價值的生物制品出口地球,銷往世界各地。可想而知,當地球上的某些人得了不治之癥,靠服用天降奇藥起死回生時,他們當然不會忘記,救他們的“救命恩人”竟然是移居到太空城的地球人。