太空为在零重力环境下研究细菌和疾病提供了机会。
科学家正尝试在轨道上培育人体移植组织。
如果成功，3D打印器官可能会彻底改变地球上的医学。
2022年11月，一次例行的国际空间站（ISS）补给任务运送了一批相当不寻常的货物——一台能够3D打印人体组织的机器。
3D生物制造设施与先进太空实验处理器已被用于测试在太空的零重力或微重力环境中培育人体组织的可行性。如果成功，它可能会彻底改变地球上医学的未来。
此前的太空实验已表明，当研究疾病所需的蛋白质摆脱地球引力时，更容易培育，当它们摆脱地球引力时。此外，他们还研究了零重力对细菌DNA的影响。
世界经济论坛2023年发布的报告《全球健康与医疗保健战略展望：塑造健康与医疗保健的未来》指出，医学创新对应对新冠疫情至关重要，同时也有助于应对当前的地缘政治和环境挑战。
报告呼吁在医疗保健领域采取“推动系统性、长期体系变革的行动”，并指出未来的投资必须“确保公平、韧性、创新和可持续性成为未来健康与医疗保健的关键支柱”。
作为创新的一个例子，利用患者自身细胞在太空中培育替代器官，再将其用于地球上的移植，这一前景颇具吸引力。搭载于国际空间站的3D打印机已开始其首次组织打印——一块人类膝关节半月板。
“你办公室或家里可能有的打印机使用墨水。因此，我们的生物打印机使用生物墨水，”打印机制造商Redwire公司副总裁理查德·博林在接受明尼苏达公共广播电台《科技市场》节目采访时解释道。
“有时我们使用干细胞，有时我们使用非常特定类型的细胞，如肌肉、血管和神经细胞，并将其与营养培养基混合，以保持这些细胞的活性和存活。”
受制于重力
在地球上打印人体组织的尝试一直受到重力的阻碍，重力会使“生物墨水”扩散开来，博林将其形容为“一摊积液”。而在太空中，组织能够保持其形状，甚至可以制造心脏瓣膜等中空结构。
为使太空打印的人体器官在返回地球后能够承受重力，它们需要经过“调理”处理。博林将其比作在健身房锻炼。
博林提醒人们，不要期望太空打印器官移植会在近期实现。“这不会在今年发生，但如果我们不在今年、明年以及之后的每一年坚持现有工作，它将永远不会发生，”他说。
目标是能够3D打印人类心脏，但他表示，从当前一轮太空实验中积累的经验，早在实现这一目标之前就会带来益处。“在通往这一目标的道路上，无疑有改善人类健康的应用，”他说。
世界经济论坛“太空未来”负责人尼古拉·赫雷斯托夫对此表示认同，认为这一进展可能会给健康领域带来变革。“迄今为止，国际空间站上的实验已成功证明，在零重力环境（即太空）中培育不同类型的人体组织是可行的，”他说。
世界经济论坛如何改善医疗保健现状？
健康与医疗保健中心汇聚各方领袖，共同厘清全球卫生系统面临的挑战，包括可及性、公平性、韧性和防范准备等问题。
通过可信赖的对话与公私合作，该中心助力合作伙伴围绕共同优先事项达成一致，推进集体行动，以改善健康成果。
“这可能为我们应对器官短缺等关键问题开辟令人振奋的机遇，这不仅直接关系到拯救地球上的生命，还可能影响其他相关生命科学领域。这已不再是科幻小说，并可能在本十年内成为商业现实。”
3D打印技术目前已用于制造牙科种植体、替代关节和定制假肢。2021年，澳大利亚科学家披露了一项可在人体内部使用的3D打印工艺，用于替代因癌症受损的骨骼。
人体组织打印实验只是NASA一系列举措中的一项，这些举措旨在探索在太空中制造物品的新方法，以支持地球上的生命与健康。其中深空食品挑战赛旨在寻找为长期任务中的宇航员提供食物的方法。
但它还有潜力探索可持续生产食品的新方法，在地球上减少资源消耗，并帮助缓解粮食不安全问题，尤其是在极端环境以及灾害破坏关键基础设施的地区。
