人类在几乎不受重力影响的太空中长时间停留，骨骼和肌肉会退化，身体机能随之下降。在进入月球和火星等太空的过程中受到关注的，是可以在太空中产生与地球相同（1G）的 “人工重力”。目前小鼠的实验环境已经建立，探索人工重力在人类定居太空时的应用。到2050年，这项新技术可能会为人类在太空的健康提供支撑。
小鼠在太空中度过35天后，腿部的“比目鱼肌”比在地球时减少15％，但利用人工重力的话则没有减少。筑波大学的高桥智教授等人组成的研究团队4月份在英国科学期刊Scientific Reports上发表了这项成果。首次确认了人工重力能抑制肌肉在太空中的减少倾向。
在人工重力环境下饲养的小鼠。在太空中进行实验成为可能（图片由筑波大学提供）
实验于2016年在国际空间站（ISS）的日本实验舱“希望号”中实施，利用宇宙航空研究开发机构（JAXA）和三菱重工开发的小鼠饲养装置。饲养装置分为两个区域，一个区域是太空的微重力环境，另一个区域可以通过转盘旋转产生的离心力生成人工重力，创造模拟地球和月球等的环境。
在此之前，一直没有能在太空中的人工重力环境下实施小鼠实验的方法，缓解小鼠的压力、喂食和监测健康状态等都是需要解决的课题。新开发的装置可以自动喂食喂水，而且能冲洗粪便，还备有擦拭污垢的擦拭器。
在地球上，人类时刻受到地球重力的影响。重力促使骨骼和肌肉不断发育，以支撑身体和运动。另一方面，停留在ISS的宇航员为了防止肌肉力量等退化，每天会使用运动器材锻炼2个小时。
希望号的实验还发现，与肌肉萎缩有关的基因的工作方式在太空会发生变化。研究团队还发现了与肌肉萎缩有关的新候选基因。高桥教授期待地表示：“随着人工重力的动物实验成为可能，关于太空环境对人体的影响的研究应该也会取得进展”。
美国宣布了自阿波罗计划以来时隔约半个世纪打算再次载人登月的“阿尔忒弥斯计划”。美国Space X公司的埃隆·马斯克（Elon Musk）提出了前往更加遥远的火星的目标。为此，需要调查对人类的身体健康的影响，同时采取相应的对策。
京都大学2020年成立了研究人类进入太空所需的技术的“载人宇宙学研究中心”。该中心主任山敷庸亮就人工重力设施表示：“被定位为构建太空社会时最为重要的核心技术”。该中心还将与大型建筑商鹿岛合作，探索实用化的道路。
人工重力的想法由来已久。大约120年前俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基就提出来了，约50年前，美国杰瑞德·K·欧尼尔提出了利用人工重力的“太空殖民地”构想。如果进入太空的时机进一步成熟，还可能诞生定居太空的划时代想法。
| 围绕人工重力和太空生活的研究动向及前景 | |
| 1900年前后 | 俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基等人提出了利用离心力生成人工重力的想法 |
| 1969年 | 美国欧尼尔等人提出太空殖民地构想 |
| 1991年 | 探索太空生存方式的“生物圈二号”在美国建成 |
| 2016年 | 利用人工重力在ISS的日本实验舱“希望号”饲养小鼠的装置完成 |
| 2021年 | 筑波大学发表利用人工重力抑制小鼠肌肉减少的成果 |
| 2030年前后 | 明确太空的微重力对身体产生影响的大部分机制 |
| 2050年前后 | 人工重力广泛应用于人类在太空的生活 |
探索预防瘫痪的新药
人们很早就知道，在太空的微重力环境中生活时，若不采取对策身体机能就会衰退。 “但为什么会发生这种情况的详细机制在很大程度上是未知的”筑波大学的高桥教授指出道。如果能通过太空实验阐明这种机制，它就有可能为日常医疗做出贡献。
肌肉和骨骼在太空中退化的情况与瘫痪在床的老年人的症状相似。ISS的小鼠实验如果取得进展，还有助于阐明发生骨质疏松和肌萎缩等的机制，也许能提出比现在更有效的预防措施。筑波大学今后计划根据太空实验的数据，探索抑制瘫痪症状的新药开发对策等。
人类要如果想真正进入太空并在那里长期生活，还需要对重力以外的其他各领域进行研究。一个典型例子是明显多于地球的太空辐射对人体的影响和对策。
另外，不仅是人的生理功能，还需要详细调查在太空飞行会发生怎样的精神心理变化。在太空中容易罹患的疾病可能也与地球不同，所以数据的积累很重要。期待太空医学将为我们提供新的见解。
日文：松添亮甫、《日经产业新闻》，2021/08/06
中文：JST客观日本编辑部
