人類在幾乎不受重力影響的太空中長時間停留，骨骼和肌肉會衰退，身體機能隨之下降。在進入月球和火星等太空的程序中受到關注的，是可以在太空中產生與地球相同（1G）的 「人工重力」。目前小鼠的實驗環境已經建立，探索人工重力在人類定居太空時的應用。到2050年，這項新技術可能會爲人類在太空的健康提供支撐。
小鼠在太空中度過35天后，腿部的「比目魚肌」比在地球時減量15％，但利用人工重力的話則沒有減量。築波大學的高橋智教授等人組成的研究團隊4月份在英國科學期刊Scientific Reports上發表了這項成果。首次應答了人工重力能抑制肌肉在太空中的減量傾向。
在人工重力環境下飼養的小鼠。在太空中進行實驗成爲可能（圖片由築波大學提供）
實驗於2016年在國際太空站（ISS）的日本實驗艙「希望號」中實施，利用宇宙航空研究開發機構（JAXA）和三菱重工開發的小鼠飼養裝置。飼養裝置分爲兩個區域，一個區域是太空的微重力環境，另一個區域可以透過轉轉彎轉產生的離心力生成人工重力，創造類比地球和月球等的環境。
在此之前，一直沒有能在太空中的人工重力環境下實施小鼠實驗的方法，緩解小鼠的壓力、餵食和監測健康狀態等都是需要解決的課題。新開發的裝置可以自動餵食喂水，而且能沖盡糞便，還備有擦拭污垢的擦拭器。
在地球上，人類時刻受到地球重力的影響。重力促使骨骼和肌肉不斷發育，以支撐身體和運動。另一方面，停留在ISS的宇航員爲了防止肌肉力量等衰退，每天會使用運動器材鍛鍊2個小時。
希望號的實驗還發現，與肌肉萎縮有關的基因的工作方式在太空會發生變化。研究團隊還發現了與肌肉萎縮有關的新候選基因。高橋教授期待地表示：「隨着人工重力的動物實驗成爲可能，關於太空環境對人體的影響的研究應該也會取得進展」。
美國宣佈了自阿波羅計劃以來時隔約半個世紀打算再次載人登月的「阿爾忒彌斯計劃」。美國Space X公司的埃隆·馬斯克（Elon Musk）提出了前往更加遙遠的火星的目標。爲此，需要調查對人類的身體健康的影響，同時採取相應的對策。
京都大學2020年成立了研究人類進入太空所需的技術的「載人宇宙學研究中心」。該中心主任山敷庸亮就人工重力設施表示：「被定位爲構建太空社會時最爲重要的核心技術」。該中心還將與大型建築商鹿島合作，探索實用化的道路。
人工重力的想法由來已久。大約120年前俄羅斯科學家齊奧爾科夫斯基就提出來了，約50年前，美國傑瑞德·K·歐尼爾提出了利用人工重力的「太空殖民地」構想。如果進入太空的時機進一步成熟，還可能誕生定居太空的劃時代想法。
| 圍繞人工重力和太空生活的研究動向及前景 | |
| 1900年前後 | 俄羅斯科學家齊奧爾科夫斯基等人提出了利用離心力生成人工重力的想法 |
| 1969年 | 美國歐尼爾等人提出太空殖民地構想 |
| 1991年 | 探索太空生存方式的“生物圈二號”在美國建成 |
| 2016年 | 利用人工重力在ISS的日本實驗艙“希望號”飼養小鼠的裝置完成 |
| 2021年 | 築波大學發表利用人工重力抑制小鼠肌肉減量的成果 |
| 2030年前後 | 明確太空的微重力對身體產生影響的大部分機制 |
| 2050年前後 | 人工重力廣泛應用於人類在太空的生活 |
探索預防癱瘓的新藥
人們很早就知道，在太空的微重力環境中生活時，若不採取對策身體機能就會退化。 「但爲什麼會發生這種情況的詳細機制在很大程度上是未知的」築波大學的高橋教授指出道。如果能透過太空實驗闡明這種機制，它就有可能爲日常醫療做出貢獻。
肌肉和骨骼在太空中衰退的情況與癱瘓在牀的老年人的病徵相似。ISS的小鼠實驗如果取得進展，還有助於闡明發生骨質疏鬆和肌萎縮等的機制，也許能提出比現在更有效的預防措施。築波大學今後計劃根據太空實驗的資料，探索抑制癱瘓病徵的新藥開發對策等。
人類要如果想真正進入太空並在那裏長期生活，還需要對重力以外的其他各領域進行研究。一個典型例子是明顯多於地球的太空輻射對人體的影響和對策。
另外，不僅是人的生理功能，還需要詳細調查在太空飛行會發生怎樣的精神心理變化。在太空中容易罹患的疾病可能也與地球不同，所以資料的積累很重要。期待太空醫學將爲我們提供新的見解。
日文：松添亮甫、《日經產業新聞》，2021/08/06
中文：JST客觀日本編輯部
