力鸿二号2027年首飞将验证太空制药装备
合作背景与任务规划
记者28日从中科宇航获悉,该公司近日与广州实验室围绕太空制药载荷开展联合研制攻关,拟联合开展太空制药场景验证。首批载荷计划于2027年一季度搭乘力鸿二号可重复使用运载器开展亚轨道飞行验证,实施蛋白质和小分子药物结晶实验,开展太空制药装备的前期技术验证。这标志着我国商业航天与生物医药交叉领域的一次实质性探索。近年来,太空微重力环境在生命科学和药物研发中的潜在价值受到越来越多关注,但如何把地面实验室能力转化为适应航天飞行条件的自动化载荷,仍是产业化前必须回答的问题。此次合作正是围绕这一目标展开。
分工协同与技术验证
此次合作中,广州实验室提出药物结晶的科学问题,负责实验方案、样品、地面对照和结果分析。其核心合作团队——徐强研究员团队长期从事高端医疗器械、MEMS传感和显微成像技术研究,把成熟的生物医药自动化功能和原位观测能力转化为载荷能力。中科宇航负责航天平台、实验环境保障、系统接口、发射返回和任务组织,双方共同开展太空制药载荷工程设计。
在装备研制方面,双方将重点提升实验操作和过程观测的自动化水平。例如面向太空生物实验的全视场细胞成像仪,团队已开展小型化、轻量化和低功耗设计,并通过自动对焦、连续成像和图像分析等功能,提升设备自主运行和数据获取能力。这类技术能够减少在轨资源占用,为太空生物医药装备的常态化、规模化应用提供基础。徐强认为,现代医学对更高质量的结构数据、更稳定的药物晶型、更贴近人体的疾病模型和更高效的筛选工具有大量需求,太空环境可能为其中一部分难题提供新型解决路径。
应用前景与产业化挑战
据了解,太空微重力环境有利于部分蛋白质形成质量更高的晶体,也能为小分子药物的晶型筛选和颗粒控制提供新的实验条件;同时,细胞更容易形成三维聚集体,可用于研究疾病机制和药物反应。具体来看,其潜在优势包括:
- 部分蛋白质可形成质量更高的晶体;
- 小分子药物晶型筛选和颗粒控制获得新的实验条件;
- 细胞更容易形成三维聚集体,用于疾病机制和药物反应研究。
这些特性意味着,太空制药并非简单把地面实验搬到天上,而是可能打开新的研究维度。对于药物研发而言,晶体质量、晶型稳定性和筛选效率往往直接影响后续开发路径,因此太空实验数据具有独特参考价值。但太空制药要走向产业化,还要解决成本、实验结果重复验证和产品质量稳定等问题。对此,中科宇航把创新药样品的完整性要求前置到总体设计中——在样品端建立唯一身份标识和全过程状态记录,在载荷端强化密封、防污染、温度保持和减震缓冲,在返回过程中实时监测关键环境参数,着陆后执行快速受控转运,以完整数据确保样品的“天地一致性”。这些设计思路,既服务于本次亚轨道验证,也为未来更长周期、更高频次的太空制药任务积累工程经验。随着力鸿二号等可重复使用运载器逐步成熟,太空制药有望从概念验证走向更系统的工程化探索。