[科普中國]-人類志愿者受控試驗

人類受控實驗(志愿者試驗)簡介

美國從20世紀(jì)就開展了人類受控暴露實驗研究，在盡可能接近實際環(huán)境條件，又可避免某些干擾因素的情況下，連續(xù)進行長達(dá)幾周的人類受控暴露試驗?？茖W(xué)家們認(rèn)為，對人類暴露的試驗研究，應(yīng)只限于短期的、可逆的有毒效應(yīng)。若要推斷短期或長期的不可逆損害效應(yīng)時，還必須依靠對實驗動物的觀察。顯然，受控的人類暴露試驗研究，將會提供更多的有價值的數(shù)據(jù)，以了解人群暴露于污染環(huán)境時所承受的危險水平，從而建立限制這些危險性的更為可靠的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

又如中國醫(yī)學(xué)基金會，九名科研人員自愿者試驗注射SARs(非典)疫苗，血液中的抗體增加是一般康復(fù)者的70倍。他們給自己注射疫苗的四點原因：第一是為了自我保護，因為直接從事SARS病毒研究；第二是疫苗已經(jīng)過國家檢定；第三是對自己的產(chǎn)品有信心；第四是依據(jù)慣例，疫苗研制者在開展臨床實驗前通常都是先給自己注射。

綠航星際4人180天受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗從中國航天員中心獲悉，2016年6月17日上午，4名志愿者進入密閉艙，“綠航星際——4人180天受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗”在深圳市太空科技南方研究院正式啟動。該試驗的啟動，對建立發(fā)展適合多乘員長時間駐留的生命健康保障體系新方法、新技術(shù)具有重要意義，標(biāo)志著我國自主掌握的受控生態(tài)生保技術(shù)達(dá)到國際先進水平。

受控生態(tài)生保技術(shù)又稱第三代環(huán)控生保技術(shù)，是在神舟飛船上使用的非再生式環(huán)控生保技術(shù)。該技術(shù)基于生態(tài)學(xué)原理，通過動植物培養(yǎng)、廢水廢物處理、大氣調(diào)控等多個功能單元協(xié)同匹配，實現(xiàn)封閉環(huán)境內(nèi)大氣、水和食物高效循環(huán)再生，旨在建立適合人類長期駐留的生命和健康保障體系，大幅減少地面物資補給需求。

本次試驗的密閉艙由乘員艙、生物艙、生保艙、資源艙4類8個艙段組成，包括環(huán)境控制、循環(huán)再生、測控管理3類14個子系統(tǒng)，面積370平方米，容積1340立方米，具備開展多人一年以上試驗的能力。

出于能量供應(yīng)、膳食平衡、口味豐富、健康保健等考慮，科研人員在艙內(nèi)栽培了5類25種植物，包括小麥、馬鈴薯、甘薯等糧食作物，大豆、花生等油料作物，生菜、莧菜、小白菜等蔬菜作物，草莓和櫻桃番茄等水果，鐵皮石斛、辣木等功能植物。

除受控生態(tài)生保技術(shù)，試驗還將對人與環(huán)境相互作用規(guī)律進行研究，主要包括長期密閉隔離狀態(tài)下心理生理變化及相互作用、長期密閉環(huán)境對人體節(jié)律與睡眠規(guī)律的影響、長期密閉環(huán)境下睡眠與情緒調(diào)節(jié)干預(yù)等，對我國空間站任務(wù)中航天員心理支持與評價、生活物資配置與管理等項目進行試驗驗證。

從去年5月起，該試驗面向全社會招募參試志愿者，經(jīng)過資格審查、臨床醫(yī)學(xué)、心理及神經(jīng)測評、心理會談共四輪選拔，從2110人中選拔出主備份共8名志愿者。此次進艙的志愿者為三男一女，其中唐永康、全飛舟為中國航天員中心科研人員，羅杰、吳世云為社會公開招募人員。

據(jù)了解，為了瞄準(zhǔn)未來人類深空探測和星際駐留任務(wù)，中國航天員中心從1994年起開展受控生態(tài)生保技術(shù)預(yù)先研究，并于2012年12月在北京航天城內(nèi)成功舉行了2人30天受控生態(tài)生保系統(tǒng)集成試驗。2013年9月，中國航天員中心和深圳市政府開始了軍民融合探索性合作，決定由太空科技南方研究院組織、中國航天員中心提供技術(shù)支撐，共同開展“綠航星際”試驗。試驗得到了中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華大基因研究院等9家國內(nèi)單位，以及法國國家空間研究中心、美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院、德國宇航中心等6家國外單位的支持和參與1。

美國實施月球/火星生命保障試驗計劃美國NASA約翰遜航天中心從20世紀(jì)80年代開始正式實施月球/火星生命保障試驗計劃。在此計劃的有力支持下，建成了生物再生式和物理化學(xué)再生式相結(jié)合的生命保障系統(tǒng)——整合式生保系統(tǒng)試驗裝置。在其中已經(jīng)進行了4人90 d的密閉試驗研究．氧氣和水達(dá)到100%的再生，食物再生率約為5%，證明栽培面積為10．0 m2的小麥可以滿足一個人對氧氣和水的需求，并能滿足一個人20%的食物需求。將微生物生物反應(yīng)器技術(shù)與超濾/反滲透等物化技術(shù)相結(jié)合，再生了冷凝水、乘員尿液和生活污水等所有廢水，將植物的不可食生物量降解為植物可以利用的營養(yǎng)液，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)大部分物質(zhì)的循環(huán)利用，實現(xiàn)了系統(tǒng)中物質(zhì)較高程度的閉合循環(huán)。此外，美國NASA在南極科考站正在開展受控生態(tài)生保系統(tǒng)南極模擬計劃(CELSS antarctic analog project，CAAP)，已經(jīng)建成受控生態(tài)生保系統(tǒng)模擬裝置，開展了高等植物培養(yǎng)和廢水處理的實驗研究，積累了很多經(jīng)驗。目前，約翰遜航天中心正在組織實施高級生保計劃(advanced life support project，ALSP)，并正在建立規(guī)模更大、功能更強、設(shè)施更加先進的生物再生式星球生保系統(tǒng)綜合試驗體(bioregenerative planetary life support systems test complex，BIO—Plex)，旨在評估長期火星或月球低重力生命保障系統(tǒng)的發(fā)展可行性，建成后擬分別進行4人120 d、240 d、625 d的密閉物質(zhì)循環(huán)實驗研究2。