近日，國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)首席科學(xué)家劉長庭教授在國內(nèi)首次召開空間生物制藥戰(zhàn)略發(fā)展研討會指出，空間生物制藥大有可為。劉長庭指出，經(jīng)航天搭載誘變之后的菌株，無論在形態(tài)上，還是在代謝產(chǎn)物上，均有非常突出的正向變異特性，能夠更好地服務(wù)于人類健康等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，特別是空間微生物制藥領(lǐng)域，解決了地面生產(chǎn)藥物產(chǎn)量低、活性差等問題，大幅降低成本，提升藥物質(zhì)量。

據(jù)了解，太空環(huán)境存在著極端的物理?xiàng)l件，是一種地球上無法比擬的特殊誘變源，它可造成細(xì)菌的生長、生物學(xué)性狀以及遺傳代謝等方面發(fā)生一系列不可捉摸的變化，具有有益的變異多、變幅大、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。利用這些地面上難得的環(huán)境條件，可進(jìn)行許多地面上難以進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，生產(chǎn)地面上難以生產(chǎn)的特殊材料、昂貴藥品和工業(yè)產(chǎn)品等。

目前在空間制藥研究方面國外以美國居多，我國的空間生命科學(xué)研究在制藥領(lǐng)域特別是生物制藥領(lǐng)域剛剛起步，但也取得了一些成就。當(dāng)前，我國載人航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展，為空間生物制藥提供了難得的實(shí)驗(yàn)平臺，利用太空特殊的理化環(huán)境對微生物進(jìn)行誘變，然后結(jié)合地面篩選，得到生物制藥產(chǎn)量和質(zhì)量顯著提高的藥物制備工程菌及免疫原性和安全性增強(qiáng)的疫苗菌株，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。

實(shí)踐表明，經(jīng)航天搭載的回收菌種經(jīng)過幾個月的高通量篩選試驗(yàn)，獲得了若干株正向突變的功能性高效誘變菌株。也有菌株證實(shí)了經(jīng)航天搭載誘變的菌株與地面普通菌株相比，發(fā)酵時間縮短，菌體生物量增加，胞外多糖的產(chǎn)量是地面原始菌株的1.7倍，降膽固醇效率提高了42%，降血糖效率提高了19%。

空間微生物制藥以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，使得未來生物制藥領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但是從目前來看，空間微生物制藥仍存在一些問題。目前盡管利用空間環(huán)境誘變育種開展微生物制藥取得了一些成就，并且對空間誘變的機(jī)制有一定的了解，但卻無法控制變異的方向，只能是任其發(fā)展，如何利用太空資源進(jìn)行定向甚至定點(diǎn)突變?nèi)允钱?dāng)今世界的科學(xué)空白區(qū)，等待著科學(xué)家們?nèi)プ鲞M(jìn)一步的探索。

另外，只有通過樣品返回地面后進(jìn)行大規(guī)模篩選才能得到有益突變菌株，而目前這些篩選工作還處于“勞動密集型”階段，需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財力才能獲得部分高產(chǎn)菌株。如何設(shè)計(jì)突變菌株高通量篩選平臺，甚至實(shí)現(xiàn)“集約化”篩選，使有益突變菌株的篩選更便捷、全面，也是一大難題。