自古以來,人類就希望自己能健康長壽,如能長生不老,當然就更好了?尤其得了不治之癥的時候,都希望能找到靈丹妙藥,以戰勝死神的威脅?
在我國民間曾流傳著這樣壹個神話,說的是壹個皇帝只身壹人躲在黟山煉丹,果然成了神仙,得以升天?黟山就是現今安徽省的黃山?後來,根據這個神話,唐玄宗才下令把黟山改為黃山的?李白的著名詩句“仙人煉玉處,羽化留余蹤”,也說黃山是仙人煉丹的地方?諸如煉丹升天的神話固然不可信,但在今天,隨著生物學?醫藥學的迅速發展,人類不僅可以升天,而且還能夠在太空制藥廠裏煉制真正的靈“丹”妙“藥”?把許多患了不治之癥的地球人從死神手裏奪回來?
這不是信口開河,也不是無稽之談?我們知道,當今世界上,許多激素?酶?抗體或其他特效的醫藥制劑,都是通過培養細胞這壹途徑制取出來的?可是,要想在體外大規模地培養出活細胞,卻面臨著許多難以克服的困難?
通常,制藥學家們都是選用哺乳動物的細胞進行培養的?欲使這些細胞在脫離原體後仍能繼續執行某種功能或進行正常的新陳代謝,必須使它們依附在某些物體上?要是沒有壹種可以依附的表面,這些細胞就會失去生存能力,也就無法生產出有價值的生物制劑來?進行細胞培養,需要專門設計壹種適合於它們“居住”的多層膜培養罐,並為它們提供必要的“營養”,但由於細胞的互相堆疊,會使下面的細胞被上面的細胞“悶”死?
為了解決這個問題,近年來國外又改用壹種塑料制成的小球,它的直徑小於百萬分之壹英寸,讓每個細胞“居住”在這種小球上,這樣,細胞之間互不幹擾,能夠很好地生存下來?但在地面上由於重力的作用,依附在小球上的細胞容易沈降到培養罐的底部去,從而形成比細胞厚幾倍的堆積層?其結果是上層細胞“豐衣足食”,而下層細胞卻在“忍饑挨餓”?特別是由於在罐底堆積了許多代謝廢物,還可能使上層營養豐富的細胞葬身於下層幹癟細胞所產生的毒素之中?要使它們能夠存活,需要不斷地攪拌營養液?可是,旋轉攪拌又會加速本來就很虛弱的那些細胞的死亡?
如果在太空城的制藥廠裏,就些棘手的生物工藝難題,就能得到迎刃而解?因為在失重的空間環境中,細胞和小球都不會沈降到容器的底部,因此細胞可以安然地懸浮在培養介質中,永遠保持旺盛的活力?將來利用這種方法就可以在太空城的制藥廠裏生產出大量的各種生物制劑,然後向地球出口,以治療地球人的壹些頑癥?
失重環境的另壹項重要應用就是生物物質的分離和提純?例如生物學家和醫藥學家們最感興趣的電泳技術將在未來太空城的制藥廠裏發揮出舉足輕重的作用?所謂電泳技術就是將質量和電荷的比值不同的粒子在電場中分離的壹種方法?利用這種方法既可能分離不同組分的混合物,又可以分離細胞和蛋白質,甚至可望從“衰老”的細胞中分離出“年青”的細胞,或者從含有癌細胞的細胞中分離出“健康”的細胞?在地面上,電泳技術無用武之地,很難發揮出有效的作用?這是因為在地面上的電泳分離過程中,不論多麽小的粒子都同時受到電場力和重力的沈澱作用?在電力使細胞或它們的培養介質受熱時,將同時發生對流和作沈澱用?如果重力大於電場力,沈澱就起主要作用,反之,對流將起主要作用?但無論沈澱還是對流都會使本來已經分離的組分重新混合,從而大大降低了電泳分離的效率?然而,在失重的環境下,上述弊病卻不復存在了?“阿波羅-聯盟”號飛船在進行聯合飛行時曾進行過電泳分離試驗,試驗結果表明,在失重環境下可以從大約5%的腎細胞中分離出尿激素?據計算,其分離效率要比地球上的高6~10倍,而且質量極好?這種尿激素是溶解血檢或凝血的壹種特效藥?在地面上,要制造出這種尿激素那是很難很難的,即使制造出來了,成本也高得驚人?將來,如果能在太空城中投入批量生產,僅美國壹個國家,每年至少可以使5萬人免死於凝血癥?
航天飛機投入正式使用之後,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上進壹步進行電泳技術試驗?試驗的第壹個目標就是從血漿中分離出激素?酶和蛋白質?美國壹位從事空間生物制品研究的專家威斯指出,在空間中利用電泳技術生產血漿蛋白的效率要比地球上的高700倍?
在太空制藥廠裏制取骨膠原也是大有可為的?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骨膠原,可以作為治療創傷或燒傷的人造皮膚和人造角膜或有助於進行心血管和整形手術的其他薄膜?目前美國巴蒂爾實驗室正在研究骨膠原的制造工藝?但在地球上,這種骨膠原是很難生產的,特別是在復制過程中由於重力的作用,蛋白質纖維容易固著,從而導致骨膠原的凝膠體成為壹種質量不均勻的結構?而在空間的失重條件下卻很容易制取質量極優的骨膠原?巴蒂爾實驗室的專家K?休斯認為,在空間制取的優質骨膠原每磅價值可達10萬至1000萬美元,比黃金要貴若幹倍!
這壹切至少可以說明,在空間發展制藥業或生物制品業的前景是激動人心的,也是十分迷人的?疫苗制品的生產,人體細胞和白蛋白的提純和制造,紅血細胞生成素的制備,各種激素或酶的生產,白細胞或紅細胞的分離和培養等,都可能發展成為壹種有萬利可圖的行業?有人估計,僅就疫苗壹項,每年可能得到的經濟收益將超過15億美元?因此空間制藥業和生物制品業將在未來的空間工業化中占有十分重要的地位,而且也將是未來太空城優先考慮的發展項目之壹?壹旦太空城經營的制藥廠或生物制品投入正式生產,每年將有大量的特效藥物或貴重的生物制品向地球出口,銷往世界各地?可以想象,地球上有壹些人得了“不治之癥”以後,服用了來自天堂裏的靈“丹”妙“藥”而得以起死回生的時候,他們當然不會忘記,拯救他們的“救世生”原來就是遷居太空城的地球人?