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想象一下 , 你是一名宇航员 , 正在外太空旅行 , 不过这不是到月球的短途旅行 。 相反 , 这次旅行将持续 120 年 。 但要到达旅途的终点 , 你需要利用科学手段和环境控制大幅减少身体的新陈代谢活动和需求 , 从而进入所谓的“冬眠状态” , 如好莱坞科幻电影经常想象未来人类能够躺在一个‘休眠舱’里进行星际旅行 。 但这个真的可能实现吗?
当然 , 我们尚未开始任何超越太阳系甚至地球-月球系统的长途太空旅行 , 但科学家们严重质疑是否有可能将人类置于某种保护性睡眠状态 。 发表在《英国皇家学会学报 B》杂志上的一项最研究中 , 智利南方大学的生态学家罗伯特·内斯波罗(Roberto Nespolo)领导的团队分析了不同哺乳动物在冬眠期间节省了多少能量 。 结果显示 , 人类靠着所谓的“冬眠”在太空旅行中沉睡百年再醒来 , 根本做不到 。
冬眠之谜!
科学发现 , 冬眠的本质是体温调节 。 动物冬眠是为了在寒冷和食物或水缺乏的时期生存下来 , 从而将它们的心率、呼吸和其他重要功能降低到它们正常生命的一小部分 , 而体温则降低到接近环境温度 。
而降低身体的核心温度会导致“麻木”的低代谢状态 , 在这种状态下 , 动物几乎不需要食物 。 我们“温血”动物燃烧的大部分卡路里用于维持我们的体温 , 即我们的基础代谢率 。 比如我们的灵长类表亲 , 肥尾鼠狐猴 (Fat-tailed dwarf lemur) , 当食物供应减少时 , 它的新陈代谢率也会急剧下降 , 将它们的热量需求降低到 2% 。
【人类可在太空旅行中冬眠吗?新研究:不可能,除非增重200公斤!】
不幸的是 , 人类似乎有一个固定的阀门:37 摄氏度 。 除了微小的日常波动(例如与睡眠同时出现的夜间下降)外 , 我们的体温变化只是作为危险的迹象——发烧或体温过低 , 仅仅几度就意味着健康和即将死亡之间的差异 。
这个阀门长期以来被认为是不可变的 , 但它也可能不是 。 虽然人类通常不会凭自己的意愿进入休眠状态 , 因为我们的身体通常会通过颤抖来阻止它 , 但科学家认为 , 人类并不缺乏单一的“休眠分子”或器官 。 事实上 , 在极端情况下 , 人类可以被诱发进入麻木的低代谢状态 。
一个例子:
1999 年 , 放射科医生 Anna Bagenholm 博士在挪威滑雪时掉进了冰冻的溪流中 。 当她被找回时 , 她已经在冰下被冰冻超过 80 分钟 。 无论如何 , 她在临床上已经死了——没有呼吸 , 没有心跳 , 而且她的体温降至前所未有的13.7 °C 。
然而 , 当医生开始给她的胸腔加温时 , 她的体温逐渐恢复 , 心室开始收缩 。 十分钟后 , 她的心脏恢复了正常的窦性心律 。 到第 12 天 , 她睁开了眼睛 , 最终她完全康复了 。
其实这样的案例在过去几十年里屡次出现过 , 科学家认为人类遭到短期深度冷冻后 , 身体迅速冷却到一种保护性的代谢麻木状态 , 保护了所有重要的器官和组织 , 同时减少了对血氧的需求 。 所以自1960年代以来 , 医生一直采用“治疗性低温”——在几天内将体温降低几度 , 来帮助脑损伤或癫痫患者保持假死状态 。 简单来说 , 如果你在心脏停止跳动之前足够快地感到寒冷 , 那么重要的器官 , 尤其是大脑 , 就可以忍受一段时间没有血液流动的寒冷 。
如果一个致命的伤员可以保持生命 , 那么温度是否可以在不太极端的情况下用于减缓新陈代谢过程?那一个人能在健康状态下“冬眠”多久?或者说 , 人类能不能进行太空冬眠?
人类可以冬眠吗?
由于治疗性低温的前景如此之大 , 引起了科学家的无限遐想 , 以至于NASA在2014 年开始资助SpaceWorks进行长期冬眠的研究 , 以执行火星任务 。
SpaceWorks的研究发现 , 熊似乎是人类在太空中冬眠的最佳榜样 。 它们的体重与人类相似 , 体温仅降低几度 , 这对人类来说是安全的 。 像熊一样 , 宇航员在进入睡眠之前需要获得额外的身体脂肪 。
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