在国际空间站（ISS）上的微重力，或非常微弱的重力，让宇航员毫不费力地滑行和翻筋斗，因为他们围绕地球运行。它也是一个有用的环境，可以深入了解人类健康，包括长期太空飞行的影响以及对地球上人们所患疾病的新视角。
在亚特兰大举行的国际空间站研发会议上周讨论的关键议题之一是天基生物医学研究。研究人员重点介绍了空间站目前的一些工作，以及美国国家航空航天局和国际空间站国家实验室希望在寻求将近地轨道商业化的同时开展的进一步研究。他们的目标还在于将国际空间站作为重返月球并最终登陆火星的跳板。
作为一名获得内科和航空航天医学认证的医生，宇航员塞雷娜·奥农-钱斯勒对这项工作有着浓厚的兴趣。在2018年第56和57次远征期间，她作为飞行工程师在国际空间站上工作了197天，帮助进行了几项生物医学实验，她在会议上向听众描述了这段经历。《大众科学》与奥农-钱斯勒进行了座谈，讨论了她进行的研究以及她自己对微重力对人体影响的体验。
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[以下是采访的编辑稿。]
您体验到了微重力的哪些影响？
每个人的体验都是不同的。这是我的第一次飞行。多年来，我了解了身体会发生的所有不同变化，但在你到达那里之前，你不知道自己会感觉如何。所以当我到达那里时——当然，你的胃感觉不太好，最初几天。你只是感觉不太想吃东西。你感觉一切都在里面漂浮。快速地朝一个方向转动你的头，然后再朝另一个方向转动，大脑有点滞后 [才能跟上]。但这消退得如此之快，以至于大约在第一个星期之后，你开始想，“好吧，我开始感觉自己又恢复正常了。”
我们都看到了免疫系统的变化。我们看到了他们所说的潜伏病毒再激活 [当休眠病毒开始繁殖时]，这是在我们的唾液中测量的。我们几乎对所有东西都进行了采样和测试，从粪便到唾液到尿液到血液。但有趣的是，一旦你回到地球，事情会多么迅速地几乎恢复正常。
关于微重力如何影响人类健康，有哪些关键问题？
我认为最大的健康挑战——当然对于探索级任务，越来越长的任务——第一是辐射。我们在国际空间站上得到了很好的保护——航天器的厚屏蔽层、地球磁场和大气层都提供了保护。一旦你改变了这个基线标准——使用不同的航天器，可能更薄的屏蔽层，没有大气层——你受到的照射就会更大。而且，在长时间的 transit 中，比如去火星，你更有可能遇到太阳粒子事件。
持续的骨质流失也是一个问题。我们如何缓解这种情况？我们在空间站上使用的锻炼设备很大。我们很喜欢它们，但我们能把这么大的东西带到下一个航天器上吗？可能不行。所以我们正在寻找在将我们带到更远地方的航天器上使用的设备。
然后我们有对眼睛的影响——我们看到的眼球形状本身发生变化、视神经肿胀、视力变化的问题。我没有经历过这些，但当然，我们有其他宇航员经历过。所以这是我们正在跟踪的事情；我们正在努力弄清楚如何预测它，然后如果它真的出现，我们该如何治疗它。
作为一名医生，观察和比较你和你的机组人员发生的事情一定很有趣。
这有点像一句老话，除非你穿上别人的鞋子，否则你真的不知道。但随后你也会意识到，每个人的身体是多么不同。例如，学习如何在微重力中优雅地移动需要时间。我和欧洲航天局的亚历山大·格斯特一起飞到那里，这是他的第二次长期飞行。当我们第一次进入国际空间站时，我非常清楚地记得他说，“哇，我的身体记得如何在上面移动。”他的第一次飞行是在那之前的四年，但他的大脑记住了。那里有神经记忆，它说，“当你进入微重力时，这里轻轻一碰，这里轻轻一踩。只需用你的脚趾在这里把自己固定住。在这里推开，轻轻地。”所以他只是记住了。对我来说，这告诉你大脑在适应新环境方面是多么的非凡。
是什么使微重力成为进行生物科学研究的理想场所？
细胞在微重力下的生长方式不同。科学家们能够培养内皮细胞 [内皮细胞排列在血管和淋巴管内] 等细胞的时间稍长一些。它们以更好、更立体的三维方式生长，而不是在地球上的平板上生长，这使得科学家能够研究不同的东西。
另一个变化是，轨道上发生的事情有点像快速衰老过程。因此，我们观察轨道上所有分子标记物和细胞变化的方式。在地面上需要数年才能完成的过程，例如骨质疏松症，在轨道上发生得更快。因此，科学家们将其视为一个试验平台。
最后，我非常喜欢研究的第三件事是蛋白质晶体实验。无论是与帕金森病相关的蛋白质，还是制药公司正在研究以改进的药物，这些蛋白质晶体都是在 [国际空间站] 上生长得更好的结构。它们在轨道上以更三维、更有序的结构生长，因为它们不受限于那个平坦的二维平板。微重力中缺乏对流，这有助于这些晶体的生长。这让科学家们更好地了解蛋白质结构。因此，如果他们能够观察到一种引起帕金森病的蛋白质，并且获得 30% 甚至 20% 的更多了解，他们就能够观察它并说，“嗯，我们看到了抑制剂药物的新靶点”或者“我们可以稍微调整我们的药物并减少副作用，因为现在我们能够更好地观察这种蛋白质。”
您认为哪些医学实验最令人兴奋？
当然，我们在上面进行的 Angiex 化学疗法研究——我花了大约六到八周的时间来做这件事。这占据了我任务中的很大一部分时间。科学家正在研究：内皮细胞是如何生长的？我们能否在它们身上测试化学治疗剂？我想从首席研究员那里知道的是，“国际空间站是否帮助您创建了一种化学治疗剂来靶向肿瘤的血管供应？”因为这对我们来说很重要。癌症仍然是，并且长期以来一直是万病之王。因此，我们可以在这场战斗中尽一份微薄之力，我会接受的。因为我的很多病人都患有癌症。每个人都以某种方式与癌症打过交道，无论是家庭成员、朋友还是他们自己。这是每个人都在关注和有兴趣解决的问题。我希望看到更多这样的研究。
您在太空的工作是否会影响您与地球上的患者的关系？
我会和我的病人谈论癌症研究。我经常谈论阿尔茨海默病，因为 β-淀粉样蛋白参与了许多不同的疾病过程。我说，“看，通过蛋白质晶体生长，我们对 β-淀粉样蛋白有了更好的了解，这意味着在三到五年后，我们可能会有更好的治疗方法。”他们喜欢听到这些。他们非常喜欢。