随着天舟九号货运飞船成功发射,一款由我国自主研发的脑类器官芯片首次被送入中国空间站。此举标志着国际上首次在空间站开展基于脑类器官芯片的生命科学研究,也开启了探索太空环境对人脑健康影响的新篇章。

此前一天,有读者通过媒体平台提问,表示在阅读天舟九号运送“太空快递”的报道时,对其中提到的“脑类器官芯片”产生浓厚兴趣,并提出疑问:脑类器官芯片是什么?它能发挥哪些作用?与脑机接口有何区别?
为解答公众关切,人民网记者专访了脑类器官芯片空间科学实验项目负责人。
什么是脑类器官芯片?
脑类器官芯片是一种以人多能干细胞为原材料,在芯片上构建出的三维微型脑模型,可用于模拟脑器官的生理和病理反应。通俗地讲,就是在类似信用卡大小的芯片上“培育”一个高度仿真的微型人脑。
这个“芯片脑”不仅包含丰富的微血管网络,还具备神经细胞、免疫细胞等多种脑部关键成分,能够模拟人脑的部分结构与功能。它为脑疾病研究、药物筛选以及脑发育机制探索提供了全新的研究平台。

项目负责人介绍,近年来,我国科研人员已在芯片上成功构建出多种类人体器官模型,包括脑、肝、肾等,相比传统静态细胞培养,这些器官芯片更能还原人体真实环境,为生命科学研究带来革命性突破。
为何要将脑类器官芯片送上太空?
将脑类器官芯片送入空间站,主要目的是研究微重力、宇宙辐射等特殊太空环境对人脑健康的影响。
目前,长期驻留空间站的航天员常出现头晕、睡眠障碍、注意力下降等神经系统症状,但具体机制尚不清楚。通过将脑类器官芯片暴露于太空环境中,科研人员可实时观察其生理与病理变化,从而更准确地“还原问题”,并有望提出解决方案。

此外,研究还具有重要的地面应用价值。已有研究表明,太空中的特殊环境能够加速机体功能衰退和衰老过程。利用这种“加速窗口”,科研人员可在较短时间内模拟出地面上需要数月甚至数年才会出现的脑部疾病病理变化,如阿尔茨海默病、帕金森病等,为这些疾病的早期诊断和治疗评估提供全新手段。
脑类器官芯片与脑机接口有何区别?
尽管脑类器官芯片和脑机接口都与“脑”密切相关,但两者在研究目标和技术路径上存在显著差异。
脑类器官芯片侧重于在体外模拟人脑的结构和功能,主要用于脑发育研究、疾病机制解析以及药物筛选等。而脑机接口则是一种实现人脑与外部设备交互的技术系统,其核心在于采集大脑电信号,并通过解码实现对机械或计算机的控制,例如用意念操控假肢等。
简而言之,脑类器官芯片聚焦“脑器官模拟”,致力于脑疾病研究;而脑机接口则聚焦“人机交互”,致力于拓展人脑的功能应用。
此次脑类器官芯片进入空间站,不仅是我国在生命科学和航天医学交叉领域的重要突破,也为未来开展更深入的脑科学研究奠定了坚实基础。科研人员表示,随着研究的不断深入,相关成果有望在地面医疗、航天员健康保障等领域实现广泛应用,真正实现“从太空到地面”的科技转化。