細胞培養(yang) 技術有兩(liang) 個(ge) 科學目標，一是生物製藥，利用某種特定細胞在生長、繁殖過程中的代謝分泌產(chan) 物，研發預防和治療某些疑難疾病的特效藥物。二是從(cong) 細胞學角度認識生命過程，乃至探索人造生物器官、生物部件，調控生物正常生長過程和再生過程等，服務於(yu) 現代醫學中的組織修複治療，提高人類的健康水平。

　　在地麵研究中發現，從(cong) 人體(ti) 組織中分離的離體(ti) 正常細胞隻能二維、平麵地生長為(wei) 細胞單層，具有“接觸抑製性”。換句話說，在地麵上，離體(ti) 細胞隻能二維、平麵地生長，很難實現體(ti) 外培養(yang) 一個(ge) 可供使用的生物組織器官，這限製了生物技術組織工程的實用化發展。而在空間實驗中發現，微重力環境下，細胞生長的“接觸抑製性”趨於(yu) 消失。通過設計合理的空間生物反應器，有望在空間生長出三維、立體(ti) 的離體(ti) 細胞和組織器官，從(cong) 而提供用於(yu) 組織修複的工程化組織和用於(yu) 藥物篩選的腫瘤模式組織。圖1即為(wei) 在模擬微重力效應條件下生長的人肝癌細胞團塊。人的身體(ti) 由100多萬(wan) 億(yi) 個(ge) 細胞組成，這些細胞構成了各種組織，組織進一步形成了各種器官。1885年，W·魯克斯（W.Roux）用溫生理鹽水在體(ti) 外培養(yang) 分離的雞胚組織存活數月，開創了組織細胞培養(yang) 的先河。近年來，國際上正在興(xing) 起一門新的學科——組織工程，它標誌著醫學將走出器官移植的範疇，步入製造組織器官的新時代。

　　在模擬微重力效應條件下生長的人肝癌細胞團塊

　　就像蘋果總是從(cong) 樹上往下掉那樣，由於(yu) 地球引力的作用，通常進行組織細胞培養(yang) 時，培養(yang) 物往往會(hui) 自然沉降到培養(yang) 器皿的底部，在二維方向上貼壁生長。然而，人體(ti) 內(nei) 組織細胞相互間的關(guan) 係是三維的或立體(ti) 的，單層或二維細胞培養(yang) 技術很難獲得與(yu) 人體(ti) 內(nei) 真實狀況相似或相同的組織細胞，無法實現由離體(ti) 細胞重建組織這一構想。

　　組織工程也稱為(wei) “再生醫學”或“人體(ti) 零部件加工廠”，是運用生命科學和工程學的原理與(yu) 技術，研究、開發組織器官的生物替代物，用於(yu) 修複、重建和改善因病變或損傷(shang) 而喪(sang) 失或衰竭的組織器官的功能，其核心是動物細胞三維培養(yang) 技術。

　　在太空，由於(yu) 處於(yu) 微重力環境，大大小小不同的組織細胞可以均勻懸浮，在三維方向自由生長,不會(hui) 因為(wei) 密度的不同導致不同的沉降速度，影響彼此間的接觸與(yu) 溝通。20世紀80年代末，美國研究人員開創了微重力組織工程，迄今已對廣泛類群的細胞開展了空間研究，並取得了可喜的進展。2007年，以色列科學家采用三維培養(yang) 技術研製出世界上第一顆會(hui) 搏動的“微型心髒”。由此可見，細胞三維培養(yang) 與(yu) 組織工程正在不斷綻放出燦爛的花朵。

　　我國科學家在神舟號飛船上對4種細胞進行了培養(yang) ，著重於(yu) 細胞分泌產(chan) 物的藥用價(jia) 值研究和細胞組織培養(yang) 技術研究。 由實驗結果可知，NK92細胞在空間生長得又快又好，能聚集成較地麵更大的團塊。此外，我國科學家還利用地麵微重力效應模擬裝置建立了軟骨、骨和肝組織等的三維培養(yang) 模型

　　神舟號飛船上培養(yang) 的NK92細胞團塊

　　可以預見，哺乳動物細胞和組織三維培養(yang) 體(ti) 係的成功建立，將為(wei) 人類組織細胞移植提供豐(feng) 富的材料，擺脫依賴人類機體(ti) 移植的種種限製。有朝一日，如果有人失去了耳朵，不用擔心，科學家可以幫他重新長出一隻耳朵；肝髒壞了，也可以給他安裝一個(ge) 通過移植肝細胞和合成纖維製造的“新器官”；糖尿病患者無須再頻繁地注射胰島素，因為(wei) 他們(men) 有了可用的生物替代“胰腺”……這不是幻想，而是在科學家的努力下正在逐步成為(wei) 現實。