太空生物医药加速产业化，中科宇航与广州国家实验室携手“上天”

伴随着商业航天产业快速扩容，生物医药领域利用太空环境的门槛有望降低。

第一财经记者独家获悉，近期，中科宇航与广州国家实验室在太空生物医药领域达成合作，联合研制太空制药载荷。目标是具备蛋白质和小分子药物结晶实验能力，并为后续轨道级长期实验积累技术基础。双方联合研制的医药载荷，面向肺癌、心血管等重大疾病开展新药研发，将于2027年一季度搭乘中科宇航力鸿二号可重复使用运载器完成亚轨道飞行验证，探索微重力环境下的新药创制，在太空回答“生命之问”。

“太空生物医药不是一个新鲜的话题，以前该领域主要是科研导向，如今来到了产业化的临界点。”中科宇航创新研究院常务副院长王英诚在接受第一财经记者采访时表示，商业航天跟生物医药结合，发射频次要够高，从而支持太空生物医药的研发制造迭代；其次是成本要低，如果成本很高，该领域就难有商业化的可能性。

太空生物医药从“要答案”到“要产出”

从“要答案”到“要产出”，太空生物医药领域正从实验室验证阶段步入产业化探索期。这一趋势背后，是生物医药精密设备的加速研发，以及太空技术服务能力的快速形成。

在广州国家实验室徐强研究组，第一财经记者见到了“全视场细胞成像仪”，该设备由中科宇航与广州国家实验室联合研制。这一设备不大也不重，主体部分可以一只手托起。在保证成像分辨率的基础上，载荷做得更轻、更小、更节能，是太空生物医药产业化的写照。

对比地面实验，太空生物医药的实验成本更高，数据可复现的难度更大，保证实验良品率的难度也更大。商业航天的产能扩容，为该领域的产业化带来了新的发展契机。

5月，中科宇航旗下的创新研究院在广州揭牌，该院重点布局太空制造、可重复使用天地往返运输系统、新型动力产品三大方向。王英诚的研究方向为可重复使用运载器及航天器总体设计和太空制造。其中，太空制造主要是载荷装备的研制，例如太空制药载荷、太空3D打印载荷、太空材料制造等装备。

王英诚在接受第一财经记者采访时表示，就与广州国家实验室的合作来看，本阶段的核心任务是联合研制太空制药载荷。目标是具备蛋白质和小分子药物结晶实验能力，并为后续轨道级长期实验积累技术基础。

钟南山院士领导的广州国家实验室成立于2021年，聚焦呼吸系统疾病及其防控领域，是国家战略科技力量的重要组成部分，也是广东生物医药原始创新、重大科技攻关与成果转化的核心策源地之一。该单位与中科宇航开展合作的主要是徐强研究员团队。

徐强在接受第一财经记者采访时表示，广州国家实验室提出药物结晶的科学问题，负责实验方案、样品、地面对照、结果分析，并把成熟的生物医药自动化功能和原位观测能力转化为载荷需求；中科宇航负责航天平台、环境条件、系统接口、发射返回和任务组织，双方共同开展载荷工程设计。

在产业化视角下，商业航天与生物医药的跨界合作正在探索一条紧密协同、机制共建的合作模式，为后续常态化的实验和生产打下基础。

徐强告诉记者，研制过程将按照“需求冻结—方案设计—样机联调—地面对照—环境试验—飞行实施—样品交接—联合分析”的闭环推进。围绕太空生物实验的载荷接口标准、样品往返流程、生物安全规范，国内已经形成一定的标准基础。

“当前仍需补齐的，是面向商业化太空生物医药的专用、可操作、跨平台全流程规范，例如模块化载荷接口、样品身份与温控链、无菌和密封验证、在轨异常处置、返回交接、数据完整性，以及空间实验结果如何进入药物研发质量体系。”王英诚向记者透露，公司正在研究推动相关标准化工作，标准化载荷接口从一开始就服务于快速换装、重复飞行和多用户兼容。

政策支持与产业资源双轮驱动

“与广州国家实验室合作的起点，是双方围绕申报国家标志性场景计划开展对接，广州市政府在其中发挥了牵线搭桥作用。第一次交流时，双方很快发现需求高度互补。”王英诚告诉记者，中科宇航已与中山大学附属第三医院共建太空医学联合研究中心，并与中山大学航空航天学院等相关团队围绕太空生物制造开展联合探索，当前重点包括干细胞相关实验和啮齿类动物试验装置研制。这类合作由医院和生命科学团队提出科学问题，航天团队把实验转化为能够承受发射环境、在微重力中自主运行并支持返回分析的工程系统。广州国家实验室的加入，则进一步把药物研发、科研仪器和航天平台连接起来。

发挥改革开放先行先试优势，广东为太空生物制药提供了政策支持和产业沃土。《广东省推动商业航天高质量发展行动方案（2024—2028年）》已明确提到，要拓宽太空经济广度，超前布局太空制造和太空生物医药等新兴领域。

广东有活跃的市场和产业资本，当地先进制造和电子信息产业链完整，生物医药产业集聚，商业航天产能实现扩容，这些产业基础是当地太空生物医药产业化探索的有力支撑。

徐强告诉记者，广州国家实验室在呼吸疾病、药物研发和高端仪器方面的积累，有机会既服务地面人民健康，也为深空任务中的健康保障提供技术储备。

“稳定、可靠、可重复的天地往返能力，决定了太空制药实验能否重复验证、研发周期能否压缩、任务成本能否测算，也决定了药企是否愿意把空间实验真正纳入规范化的新药研发流程。”据王英诚介绍，中科宇航将创新药样品的完整性要求前置到载荷、返回舱和回收系统的总体设计中。公司建设的不是单一运载能力，而是覆盖“上行运输—空间实验—安全返回—地面交付”的完整系统。

如今，广州国家实验室与中科宇航成立了相应的工作小组，组内有来自中科宇航的总体工程师以及各分系统工程师，也有徐强团队的装备研制人员，还有来自广州国家实验室从事药物实验的科研人员。王英诚告诉记者：“对交叉的新领域而言，大家面对面地讨论需求，共同形成方案，迭代速度会很快。我们也在开展交叉博士后培养，打造一支既懂医药，又懂航天的科研队伍。”

降低生物医药领域利用太空环境的门槛

据王英诚介绍，全球太空制药仍处在早期阶段，科研项目多于规模化商业产品，准入、返回、成本和监管机制也还在完善。与此同时，国际上已经形成一批可验证进展。国际空间站已开展数百项蛋白质晶体生长研究；JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）形成了收费服务；默沙东团队把空间结晶实验得到的认识用于优化地面制备思路；SpaceMD提出晶种商业模式；Varda已经完成在轨药物结晶和返回舱回收。这些进展证明了科学价值和工程可行性，具体药物和任务的商业价值仍需逐项验证。

不同于单点单次的合作，广州国家实验室与中科宇航在尝试通过设备共研、机制共建，明确太空生物医药产业化的可行路径，为未来生物医药领域使用太空技术服务降低门槛。

材料物理与化学专业出身的徐强告诉第一财经记者，太空生物医药产业化的难点，主要在装备制造环节。载荷成本较高，因此科研设备需要做得较轻。其次，受空间限制，设备要做得比较小。此外，航空器太阳能面板功率有限，科研设备还需足够节能且自动化。

从空间现象到药物成果，打造出适合的设备或许只是第一步，商业航天企业与生物医药科研机构需要面对的挑战远不止这些。

徐强认为，“现象可重复—机理可解释—地面可复现或可利用—药学和生物学意义明确—安全有效—监管认可”这条证据链有待完成。空间样品还要排除温度、震动、辐射、运输时间和批次差异等混杂因素。

“发射和返回过程会不会影响到药物细胞的生物活性？空间辐射会不会产生副作用？温度能不能避免出现较大波动？结晶过程中的微震动是否受控制？”要将“太空造物”转化为实际成果，需要闯过重重关卡。王英诚介绍，双方将针对药物样品进一步开展专用化设计：在样品端建立唯一身份标识和全过程状态记录；在载荷端加强密封、防污染、温度保持和减震缓冲；在返回过程中实时监测关键环境参数；在着陆后执行快速受控转运流程。既要规避回收过程对样品的影响，又要通过完整数据判断样品价值，确保样品的“天地一致性”。

第一财经记者了解到，中科宇航对太空生物医药的未来布局是做天地协同的生产环境。从地面实验到亚轨道飞行，再到近地轨道，然后是实验舱，最终打造长期在轨的太空制造工厂。

王英诚介绍，当前，力鸿一号运载器已于今年1月取得亚轨道任务及返回式载荷舱回收实绩，验证载荷联合研制和试验组织能力；力鸿二号可重复使用运载器计划在2027年第一季度首飞，与广州国家实验室，以及中山大学第三附属医院等产业伙伴，共同落实太空制造前期技术验证；2028年，力鸿三号可重复使用航天器将完成首飞，为至少300公斤的有效太空制造载荷，提供最长达1年的微重力环境，成为在轨制造批量化、产业化的关键载体。