航天医学工程大会上新！这些重磅成果解锁太空探索新可能

央视网消息：9月19日，我国首届航天医学工程大会在天津举行。大会聚焦航天医学工程的关键科学问题、技术创新与转化应用，深入探讨航天医学工程前沿发展，助力载人航天事业高质量发展。

　　在中国载人航天工程深化推进空间站应用与发展阶段和载人月球探测两大任务时期，本届大会以“铸人 铸器 智创未来”为主题，来自全国航天医学、生命科学以及研究航天员与航天器之间的适配关系的人因工程等领域专家学者，围绕空间站长期驻留保障能力持续提升与载人深空探测面临的医学工程挑战开展深度研讨，推动航天医学工程创新发展，助力载人航天事业高质量发展。

　　中国航天员科研训练中心 吴大蔚：为确保航天员安全和健康，航天员中心构建了从失重防护、营养保障、医监医保、心理保障到环境安全“五位一体”、系统完善的健康保障体系。我们配套研制了十余种锻炼设备，为每名飞行的航天员制定了个体化的动态的处方，配置了数百种医疗设备和用品，研制了10天的航天食谱、百余种航天食品，进行了百余项环境指标的动态监测，强化了个体化的保障，并实施了动态的调控。

　　近年来，中国航天员科研训练中心依托空间站平台建设与长期在轨运行实践，在航天医学工程技术方面成果突出，已形成较为完整的航天员健康、生活、工作保障体系，总体达到国际先进水平。目前我国航天员单次最长驻留时间已达210天，已具备半年以上长期驻留保障能力，标志着我国空间站航天员保障体系日趋成熟。

　　航天员 陈冬 ：我们的空间站目前已经安全在轨运行5年，经历了从无到有，不断迭代升级，航天环境也更加舒适。现在有很多的检测手段，还有人工智能的参与，让航天员在轨的驻留期间，身体适应能力不断在提升，我们的出舱活动也是在增质提效。作为航天员，我们的愿望就是能够在有限的太空驻留期间尽量多去完成实验，让科学家的梦想在太空实现。

　　空间脑科学前沿探索不断取得新进展

　　本次大会特别设置“人机协同与脑机接口”专题。作为人因工程的前沿方向，中国航天员科研训练中心正在空间脑科学前沿方面持续探索，不断取得新进展。

　　目前，已有一批国际首创的弱刺激脑机交互、群脑协同测试与调控设备入驻空间站。

　　中国航天员科研训练中心 王春慧：这些先进设备的引入，可以更好适用于在轨特殊环境和复杂航天任务的使用需求，也为未来的脑机交互和航天员乘组的安全高效协同，这些相关的研究，提供很多的基础数据和更好地解决策略。

　　在先进设备进驻空间站的基础上，通过多批次航天员的实验操作，陆续验证新技术，获得新发现。

　　王春慧：比如，我们通过研究，构建了个性化的脑波音乐，突破了与航天飞行匹配更好的、安全的、无创的、生态性的脑功能调控技术，为航天员认知功能的保障和增强提供了有效的解决方案。

　　此外，首次采用便携式近红外脑功能成像设备获取了航天员脑血氧及全脑影像数据，初步识别了长期空间飞行对脑功能网络组织模式及脑行为耦合关系的影响。

　　王春慧：面向未来的航天飞行对人机协同和交互都提出了更高的要求，我们正在探索将航天员的语音、动作、视线等行为数据和脑电、肌电等生物信号相融合，构建更加适宜复杂航天任务的人机交互新技术，实现基于行为、意图预测的辅助操控，以此来提升人机协同的效率。

　　近年来，除了脑科学领域，航天医学前沿探索不断取得新突破：

　　完成国际上首次人体尿液肾上皮细胞的微重力响应研究；

　　实现国际上首次失重对细胞内钙信号影响的可视化研究；

　　完成国际上首例太空人体血管组织芯片研究。

　　目前，航天医学中对特殊环境适应机制的研究，正在探索向民用医疗领域延伸。

　　中国航天员科研训练中心 吴斌：在成果转化方面，我们非常重视天为地用和价值延伸。比如说，我们在航天飞行中发展的一些先进的健康监测评估和疾病诊疗技术，可应用于高原、深海、极地等极端环境从业人员的健康维护；在航天上用于心血管功能失调、肌肉萎缩、骨量下降等防护方法，可应用于地面相关老年性疾病的预防。这些转化不是简单的复制，而是基于航天医学成果的再创新，这样才能更好地惠及国计民生。

　　人工智能深度融合

　　提升航天员工作效能

　　近年来，航天员系统加快推进人工智能与航天医学工程深度融合，有效提升在轨任务支持、训练保障与天地协同效率。

　　中国航天员科研训练中心 吴大蔚：目前，在我们的空间站上，已经在轨成功部署了“悟空”智能辅助系统、“小航”智慧助手，还有混合现实训练系统等多项智能应用，我们也推进了交互式电子手册的升级和智能语音识别等建设工作，人工智能当前已经深度赋能我们空间站任务、航天员在轨的工作和地面支持。

　　“小航”是我国首台空间站舱内智能飞行机器人，能进行舱内巡检与设备监控等工作。航天员通过使用“小航”和人机协同交互实验软件，可开展人机空间关系、机器人行为表征、多模态交互技术相关实验，协助航天员提升任务效能。

　　“悟空AI”基于国内开源模型开发，结合载人航天飞行任务需求，采用预训练和指令微调技术，构建了专业领域大语言模型和以航天飞行知识规范为核心的知识库，为航天员在轨的复杂操作和故障处置提供快速有效的信息支持，也有助于天地协同效率的提高。

　　吴大蔚：未来，我们将重点围绕人的能力评估和在轨效率的提升，持续推动人工智能技术的研制和应用，构建“AI+专家”的智能平台，不断深化智能辅助、智能支持，最终达到智能决策的能力跃升，全面提升我国空间站全周期智能化在轨的支持保障能力。

　　“地星三号”卧床实验

　　应对长期载人飞行

　　根据大会介绍，为破解更长期驻留与登月任务的防护难题，我国实施了“地星三号”卧床实验，同步验证空间站一年期飞行失重生理效应防护与载人月球探测低变重力防护技术，为后续载人飞行任务航天员健康保障筑牢实验根基。

　　“地星三号”卧床实验主要通过模拟失重环境研究人体生理变化，针对太空微重力环境对人体骨骼、肌肉、心血管等系统产生的多维度影响，为优化航天员长期驻留的健康防护策略提供可落地的实验依据。志愿者随机分为对照组和锻炼组，实验全程保持头低位6°卧床状态，这是国际公认的模拟失重模型，志愿者完成日常活动及相关测试，锻炼组需每天按照程序开展锻炼。

　　中国航天员科研训练中心 曲丽娜：综合考虑了空间站一年期飞行，我们的失重生理效应防护方案，以及载人探月任务的变重力防护方案进行全面的系统验证。主要目的是要研究在不同重力条件下，人体的适应特征以及我们防护方案的有效性。通过这次实验，我们获得了非常好的效果。

　　此前，“地星一号”和“地星二号”两次卧床实验，分别针对中长期飞行和空间站半年期飞行的失重防护方案进行了验证。此次“地星三号”重点围绕一年期及更长期飞行的失重防护方案进行全面系统验证。

　　曲丽娜：关注更多的是骨的健康、对骨丢失的影响。长期飞行对骨、心血管和其他的系统都会带来一定的影响，这次我们重点选择了不同骨量的人群来进行验证，证明了整个防护方案对骨的防护效果非常好。

　　“地星三号”实验还针对未来深空探测任务中不同重力变化条件来开展研究。

　　曲丽娜：将来深空探索面临着登月任务1/6重力，登火任务1/3重力，从微重力到低重力，所以它的重力是不断变化的，给人体的代偿能力带来更大的挑战。所以我们要制定人体在变重力条件下的防护方案，通过卧床实验不同的体位改变来模拟微重力、低重力或者重力转换，验证我们防护方案的有效性。

　　生命保障技术

　　为长期载人驻留提供支撑

　　生命保障技术是航天员长期在轨驻留的基石。中国空间站的生命保障系统，为中国载人航天从短期飞行向长期驻留提供核心支撑，实现了空间站平台的高效运营。

　　作为载人空间站四大关键技术之一的空间站再生生保系统，包含电解制氧、二氧化碳去除、微量有害气体去除、尿处理、水处理、二氧化碳还原6套设备。

　　中国航天员科研训练中心 刘向阳：自2021年4月天和舱发射以来，中国空间站再生生保系统一次装站成功，累计在轨运行超过5年，安全可靠地保障了11个航天员乘组驻留。空间站氧气资源闭合度达到100%、水资源闭合度达到96%以上，大气成分和再生水各项指标稳定在合格范围之内。

　　在此基础上，我国正致力于构建更先进、可持续的生命保障系统体系，逐步实现从“物化再生生保”向“受控生态生保”的技术跨越。

　　刘向阳：受控生态生保系统是以生物再生为特征，融合非再生和物化再生技术构建的生命保障系统。前期通过“绿航星际”4人180天集成试验，完成了系统架构与运行模式验证，深化论证了不同任务场景下的受控生态生保系统方案和应用模式。

　　在空间站里，已研制部署有基质培和气雾培两种植物培养装置，在开展相关技术验证的同时，为航天员提供了新鲜果蔬。

　　刘向阳：目前已完成14种植物20余个品种在轨栽培实验，为未来空间站内的规模化种植奠定了坚实的技术基础，也为建立物化再生为主、叠加小规模生物再生的基本型受控生态生保系统积累了宝贵经验。

　　此外，作为出舱活动保障航天员生命安全的核心装备，“飞天”舱外服创造单次出舱活动9小时的世界纪录，实现单套舱外服在轨4年20次出舱，已保障空间站27次出舱活动，整体性能处于国际先进水平。

　　面向未来载人登月任务，聚焦复杂月面活动需求和极端环境挑战，“望宇”登月服以轻量化、小型化、高安全可靠为目标，突破数十项关键技术，为月面复杂环境下的出舱活动提供坚实保障。

 编辑：黄佐春 责任编辑：刘亮