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浩翰宇宙，将成为人类生产尖端药物的新天地。美国克里夫兰市场咨询公司最近的调查报告说，空间技术的日新月异不仅正在成为太空生物制药产业高速发展的重要动力，而且将成为科技含量极高的“朝阳产业”。
据美国政策中心预测，2010年美国太空生物制药收入高达300亿美元。因此，“太空药”的未来市场前景十分广阔，它正在吸引越来越多的企业进入太空生物制药行业。
空间制药环境优越
作为现代技术中诸多标志性技术之一，空间技术把人类的生产能力延伸到前所无往的浩瀚宇宙中，为太空药物的研发插上了翅膀。载人航天飞行开展了前所未有的空间实验活动。人们惊奇的发现，经过太空反复优化搭载的生物菌种发生强烈基因突变后，回到地面经过筛选培育，可以制造出地球上难以制造和无法制造的药物，同时，药品有效成分可提高3~5倍，生产效率可提高3个数量级。
如果在太空城的制药厂里，有些棘手的生物工艺难题，就能得到迎刃而解。因为在失重的空间环境中，细胞和小球都不会沉降到容器的底部，因此细胞可以安然地悬浮在培养介质中，永远保持旺盛的活力。将来利用这种方法就可以在太空城的制药厂里生产出大量的各种生物制剂，然后向地球出口，以治疗地球人的一些顽症。
失重环境可以解决许多制药难题，如电泳技术的发挥，利用这种方法既可能分离不同组分的混合物，又可以分离细胞和蛋白质，甚至有望从“衰老”的细胞中分离出“年青”的细胞，或者从含有癌细胞的细胞中分离出“健康”的细胞。失重环境的另一项重要应用就是生物物质的分离和提纯。例如生物学家和医药学家们最感兴趣的电泳技术将在未来太空城的制药厂里发挥出举足轻重的作用。所谓电泳技术就是将质量和电荷的比值不同的粒子在电场中分离的一种方法。
在地面上，电泳技术无用武之地，很难发挥出有效的作用。这是因为在地面上的电泳分离过程中，不论多么小的粒子都同时受到电场力和重力的沉淀作用。在电力使细胞或它们的培养介质受热时，将同时发生对流和沉淀作用。如果重力大于电场力，沉淀就起主要作用，反之，对流将起主要作用。但无论沉淀还是对流都会使本来已经分离的组分重新混合，从而大大降低了电泳分离的效率。然而，在失重的环境下，上述弊病不复存在了。
“阿波罗—联盟”号飞船在进行联合飞行时曾进行过电泳分离试验，试验结果表明，在失重环境下可以从大约5％的肾细胞中分离出尿激素。据计算，其分离效率要比地球上的高6~10倍，而且质量极好。这种尿激素是溶解血栓或凝血的一种特效药。将来，如果能在太空城中投入批量生产，仅美国一个国家，每年至少可以使5万人免死于凝血症。
航天飞机投入正式使用之后，美国和西欧的一些工业公司计划在航天飞机携带的空间实验室里进一步进行电泳技术试验。试验的第一个目标就是从血浆中分离出激素、酶和蛋白质。美国一位从事空间生物制品研究的专家威斯指出，在空间中利用电泳技术生产血浆蛋白的效率要比地球上的高700倍。
在太空制药厂里制取骨胶原也是大有可为的。这种骨胶原是形成肌腱、神经、皮肤、骨骼和血管的基础。从人体组织中提取或复制的骨胶原，可以作为治疗创伤或烧伤的人造皮肤以及人造角膜或有助于进行心血管和整形手术的其他薄膜。在地球上，这种骨胶原很难生产。
目前美国巴蒂尔实验室正在研究骨胶原的制造工艺。但在地球上，这种骨胶原是很难生产的，特别是在复制过程中由于重力的作用，蛋白质纤维容易固着，从而导致骨胶原的凝胶体成为一种质量不均匀的结构。而在空间的失重条件下却很容易制取质量极优的骨胶原。
科学家高度重视太空中存在着微重力、强辐射、高能粒子、交变磁场等多种独特的作用环境，这可以使生物发生一些基因变异。而微生物和动植物细胞是目前药品的主要来源，但有些药物的地面生产能力非常有限，造成价格昂贵，于是利用微生物和动植物细胞的航天搭载技术来生产出更多、性状更好的药物，成为航天技术应用于制药行业的重要课题。专家预言，人类针对脑血栓、冠心病、癌症等重大医学难题的新医学“革命”将会发生在太空。
日本行动迅速
日本科技厅近日宣称，横滨市立大学的一项科研计划已获得政府支持，由该校科学家朴三用领导的研究小组计划从今年7月起，让宇航员在国际空间站的日本“希望”号实验舱内进行蛋白质结晶生成实验，以争取在失重环境下使对流感病毒繁衍起重要作用的蛋白质形成高品质结晶，进而以其为对象研制出可治疗各种流感的新药。
日本科学家计划让宇航员在距离地面400公里的国际空间站进行太空实验，以研制可能对所有流感都有效的“万能流感药”。朴三用说，对流感病毒在人体内繁殖起重要作用的蛋白质名为RNA聚合酶蛋白，对它的高品质结晶进行研究，科学家就能找到抑制这种蛋白质的药物或方法，从而抑制病毒。
甲型H1N1流感和H5N1型高致病性禽流感等流感类型都是根据病毒表面的蛋白质种类来决定的。由于表面蛋白质频繁发生变异，所以根据不同类型病毒研制的疫苗和治疗药物往往对新型流感病毒无效。
对此，朴三用表示，RNA聚合酶蛋白具有不容易发生变异的特性，如果找到能够阻碍这种蛋白质活动的药物，今后无论出现何种类型流感，都能够有效抑制病毒的繁殖。
朴三用对在太空研制“万能流感药”充满信心，因为在太空不会发生溶液的对流和沉淀现象，因此可以获得杂质和缺陷较少的优质结晶。日本媒体认为，或许不久的将来，“宇宙制造”的RNA聚合酶蛋白结晶能够帮助人类远离流感的威胁。
太空生物制药是航天科技与现代生物制药技术结合的一门高新技术，将生物制药菌种或细胞送入太空，在地面难以模拟的太空环境下，促进菌种或细胞的生长和变异，取得地面上无法获得的诱变效果，并且在返回地面后进行培育、筛选得到生产性能优良的微生物菌种或细胞，形成规模化生产。
前景广阔
在地球上由于受重力作用以及微生物、有害气体、尘埃的影响，难以生产出高纯度的药物。太空却是一个无菌、高洁净、微重力的世界，在那里，可以进行一些特效药物的生产和提纯。利用电波法在太空制造同一药物，其纯度比在地面上高10倍以上。有资料表明，在同样设备的情况下，太空制药一个月的产量，相当于地球上30年~60年的产量。目前，急需在太空生产的是激素一类的药物，一旦建成了空间制药厂，就可以将地面上奇缺和难以生产的48种激素移到空间进行批量生产，这将为全世界4000万患者解除病痛。
美国科学家发现，人体内有一种抑制细胞发生癌变的基因P53，这种基因在人体内生长速度较为缓慢，而一旦进入太空，其增长速度将是在地球上的5 倍以上。因此，医学家建议，让患者到太空治疗能收到最理想的效果。
太空还有利于人类许多疑难顽症的治疗。例如，地球上严重烫伤烧伤的患者植皮后，由于与床接触的部分皮肤血循环不充分，极难治愈。但如果处于失重的状态，患者便能悬浮于空中，为治疗带来极大方便。再如骨折、腰部挫伤等，在太空失重的环境下不用石膏绑扎便能痊愈。在太空中医治心脏病更为方便，由于血液失重可减少心脏的负担，患者不用医治，仅靠自身的恢复能力就能自然痊愈。
目前，空间站是建立太空医院的理想场所，但这仅是具有试验意义的“太空医院”。而理想的专门化的太空医院是建立在月球上。宇航科学家预测，随着太空越来越多空间站的出现以及月球城市的建成， 建立起具有实际意义的太空医院将不是太遥远的事。从国际上看，随着空间科学技术的发展，太空制药的前景也日趋明朗，是一个孕育着辉煌和蓬勃生机的朝阳产业。据美国麦肯锡全球研究所的调查，5年后全球太空生物制药收入将高达3000亿美元。
中国“太空制药”起步
我国是目前世界上三个能发射返回式卫星和飞船的国家之一。北京东方红航天生物技术有限公司提供的天曲母菌，1999年在“神舟一号”飞船上进行了搭载实验、绕地飞行14圈后，通过太空诱变，发现其中的他汀成分含量比地面提高一倍多，同时成功解决了地面无法做到的他汀与硒的复合问题，形成天然他汀与硒的复合物富硒他汀，由此研制的天曲产品，为心脑血管患者带来了福音。自20世纪60年代起，我国科学家就先后将黄瓜、青椒、水稻等农作物送入太空。对于“太空制药”的可行性及发展前景，我国科学家给予了肯定。中国科学院生命科学与生物技术局发布的《神舟四号生物实验获得初步结果》中指出：“我国还能利用微重力资源为空间制药探索新方法，制造出更多的名贵药物，同时大大降低药物成本，减轻百姓负担”。
21世纪是航天技术无限发展的时代，是太空生命探索无限可能的时代，航天搭载、空间诱变、太空制药等前沿科学的发展必将大大造福于人类。1986年，我国开始实施旨在推进高新技术产业发展的“863”计划，可以预期太空科学研究将进入一个新的发展时期。