微重力模拟空间细胞培养（重力变化器）

为保证航天器在轨运行的可靠性，微重力地面模拟试验是一项必不可少的工作。地面微重力模拟是随着航天技术的发展而出现的新研究领域，相比于数字仿真和理论评估，通过微重力模拟所得到的试验数据真实性、可靠性更强，具有不可替代的优势。

空间微重力环境对生命体生理稳态的影响规律及其机理的认识是载人航天活动必需解决的一个核心科学问题. 微重力下浮力趋于消失、表面效应凸显, 不同密度和质量的物体因失重而难以沉降, 从而显著影响生命体的物理、化学和生物学过程, 导致其生命活动和生理行为发生显著改变. 由于重力的作用与所研究对象尺度的三次方成正比, 加之生命体多层次、多尺度耦合作用的复杂性,因此, 选择生命体的基本单元--细胞--作为地基研究的突破口, 来解决这一载人航天活动的核心科学问题, 是合理、有效的选择空间环境的模拟。

人造卫星宇宙飞船或空间站在轨道运行时，也会受到残余的大气阻力等因素带来的“微重力这种微重力环境能够维持的时间较长，可用来观察微重力对生物的作用。微重力环境下，很多生物体产生了新的变化。在微重力下，表面张力的影响大为增加，电磁场影响也会增强，分子间作用力所起的作用更加显著，这些是生命现象在微重力条件下产生变化的物理因素。

微重力模拟

目前，人类对短期进入微重力环境适应过程中的有关生物学机制有些初步了解，长期(数年)在空间生活的影响还有待进一步认识。细胞是构成生命有机体的基本结构和功能的单位，不管在失重条件下人体在生理等方面表现如何，微重力环境下产生的所有效应均是单细胞本身或细胞间相互产生反应的最高形式。

开展空间细胞科学研究是人类认识及征服太空的必由之路。但是细胞的生长需要一定的条件，包括温度、湿度、氧气、养料、pH等，它们有复杂的代谢需要，并且对器皿壁的相互作用和流体应力十分敏感，尤其对纤弱的哺乳动物细胞更是如此，因而空间细胞培养的研究是开展空间细胞生物学研究的基础与前提条件。

近年来，生物医学界报道了许多成功的临床应用例子，如单克隆抗体、基因工程*蛋白、细胞因子、疫苗等，这些生物技术产品都有很高的经济和社会效益，往往涉及动、植物细胞的大规模培养技术。微重力环境为细胞培养提供许多有利之处，由于空间无沉降无对流的特性，物质可以均匀悬浮，细胞不会因重力场的影响而沉降堆积在一个表面，这对于进行细胞的高密度培养，提高介质的利用率和单位容积的产量，减少其它蛋白的污染都是有利的;并且空间纯净的培养环境，获得更加均一、更加纯净的物质的潜力，防止污染等，为空问制药带来了许多有利之处;特别是近些年来报道空间细胞的生物合成和分泌作用发生改变，某些重要蛋白质的产量和品质可以提高;在微重力下细胞具有三维生长的潜能。

因而空间细胞培养是目前国际看好的三大空间生物技术(蛋白质结晶，细胞培养，生物分离)之一，也是空间生物加工的重要组成部分。