想象一下，你是一名宇航員，正在外太空旅行，不過(guò)這不是到月球的短途旅行。相反，這次旅行將持續(xù) 120 年。但要到達(dá)旅途的終點(diǎn)，你需要利用科學(xué)手段和環(huán)境控制大幅減少身體的新陳代謝活動(dòng)和需求，從而進(jìn)入所謂的“冬眠狀態(tài)”，如好萊塢科幻電影經(jīng)常想象未來(lái)人類(lèi)能夠躺在一個(gè)‘休眠艙’里進(jìn)行星際旅行。但這個(gè)真的可能實(shí)現(xiàn)嗎？

　　當(dāng)然，我們尚未開(kāi)始任何超越太陽(yáng)系甚至地球-月球系統(tǒng)的長(zhǎng)途太空旅行，但科學(xué)家們嚴(yán)重質(zhì)疑是否有可能將人類(lèi)置于某種保護(hù)性睡眠狀態(tài)。發(fā)表在《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào) B》雜志上的一項(xiàng)最研究中，智利南方大學(xué)的生態(tài)學(xué)家羅伯特·內(nèi)斯波羅（Roberto Nespolo）領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)分析了不同哺乳動(dòng)物在冬眠期間節(jié)省了多少能量。結(jié)果顯示，人類(lèi)靠著所謂的“冬眠”在太空旅行中沉睡百年再醒來(lái)，根本做不到。

　　冬眠之謎！

　　科學(xué)發(fā)現(xiàn)，冬眠的本質(zhì)是體溫調(diào)節(jié)。動(dòng)物冬眠是為了在寒冷和食物或水缺乏的時(shí)期生存下來(lái)，從而將它們的心率、呼吸和其他重要功能降低到它們正常生命的一小部分，而體溫則降低到接近環(huán)境溫度。

　　而降低身體的核心溫度會(huì)導(dǎo)致“麻木”的低代謝狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，動(dòng)物幾乎不需要食物。我們“溫血”動(dòng)物燃燒的大部分卡路里用于維持我們的體溫，即我們的基礎(chǔ)代謝率。比如我們的靈長(zhǎng)類(lèi)表親，肥尾鼠狐猴 (Fat-tailed dwarf lemur)，當(dāng)食物供應(yīng)減少時(shí)，它的新陳代謝率也會(huì)急劇下降，將它們的熱量需求降低到 2%。

　　不幸的是，人類(lèi)似乎有一個(gè)固定的閥門(mén)：37 攝氏度。除了微小的日常波動(dòng)（例如與睡眠同時(shí)出現(xiàn)的夜間下降）外，我們的體溫變化只是作為危險(xiǎn)的跡象——發(fā)燒或體溫過(guò)低，僅僅幾度就意味著健康和即將死亡之間的差異。

　　這個(gè)閥門(mén)長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是不可變的，但它也可能不是。雖然人類(lèi)通常不會(huì)憑自己的意愿進(jìn)入休眠狀態(tài)，因?yàn)槲覀兊纳眢w通常會(huì)通過(guò)顫抖來(lái)阻止它，但科學(xué)家認(rèn)為，人類(lèi)并不缺乏單一的“休眠分子”或器官。事實(shí)上，在極端情況下，人類(lèi)可以被誘發(fā)進(jìn)入麻木的低代謝狀態(tài)。

　　一個(gè)例子：

　　1999 年，放射科醫(yī)生 Anna Bagenholm 博士在挪威滑雪時(shí)掉進(jìn)了冰凍的溪流中。當(dāng)她被找回時(shí)，她已經(jīng)在冰下被冰凍超過(guò) 80 分鐘。無(wú)論如何，她在臨床上已經(jīng)死了——沒(méi)有呼吸，沒(méi)有心跳，而且她的體溫降至前所未有的13.7 °C。

　　然而，當(dāng)醫(yī)生開(kāi)始給她的胸腔加溫時(shí)，她的體溫逐漸恢復(fù)，心室開(kāi)始收縮。十分鐘后，她的心臟恢復(fù)了正常的竇性心律。到第 12 天，她睜開(kāi)了眼睛，最終她完全康復(fù)了。

　　其實(shí)這樣的案例在過(guò)去幾十年里屢次出現(xiàn)過(guò)，科學(xué)家認(rèn)為人類(lèi)遭到短期深度冷凍后，身體迅速冷卻到一種保護(hù)性的代謝麻木狀態(tài)，保護(hù)了所有重要的器官和組織，同時(shí)減少了對(duì)血氧的需求。所以自1960年代以來(lái)，醫(yī)生一直采用“治療性低溫”——在幾天內(nèi)將體溫降低幾度，來(lái)幫助腦損傷或癲癇患者保持假死狀態(tài)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，如果你在心臟停止跳動(dòng)之前足夠快地感到寒冷，那么重要的器官，尤其是大腦，就可以忍受一段時(shí)間沒(méi)有血液流動(dòng)的寒冷。

　　如果一個(gè)致命的傷員可以保持生命，那么溫度是否可以在不太極端的情況下用于減緩新陳代謝過(guò)程？那一個(gè)人能在健康狀態(tài)下“冬眠”多久？或者說(shuō)，人類(lèi)能不能進(jìn)行太空冬眠？

　　人類(lèi)可以冬眠嗎？

　　由于治療性低溫的前景如此之大，引起了科學(xué)家的無(wú)限遐想，以至于NASA在2014 年開(kāi)始資助SpaceWorks進(jìn)行長(zhǎng)期冬眠的研究，以執(zhí)行火星任務(wù)。

　　SpaceWorks的研究發(fā)現(xiàn)，熊似乎是人類(lèi)在太空中冬眠的最佳榜樣。它們的體重與人類(lèi)相似，體溫僅降低幾度，這對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是安全的。像熊一樣，宇航員在進(jìn)入睡眠之前需要獲得額外的身體脂肪。

　　在冬眠期間，棕熊和黑熊會(huì)退回它們的巢穴，經(jīng)歷六個(gè)月的禁食。如果一個(gè)人在床上躺了六個(gè)月，就會(huì)出現(xiàn)肌肉、骨骼強(qiáng)度的重大損失，并增加心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)。但熊從冬眠中醒來(lái)，只需要大約 20 天就可以恢復(fù)正常。這告訴我們，冬眠可以防止肌肉和骨骼的萎縮，并防止組織損傷。

　　SpaceWorks當(dāng)前的研究成果是，將一個(gè)人的核心溫度降低到 32 攝氏度，然后讓他鎮(zhèn)靜以阻止身體對(duì)寒冷的自然防御——發(fā)抖。當(dāng)患有創(chuàng)傷性損傷（例如心臟驟停）的患者由于血流不足而需要額外的時(shí)間來(lái)治愈時(shí)，研究人員會(huì)使用這種稱(chēng)為“治療性低溫”或“目標(biāo)溫度管理”的做法。降低的溫度使患者進(jìn)入無(wú)意識(shí)狀態(tài)并充當(dāng)神經(jīng)保護(hù)劑，減慢他的新陳代謝率并降低他的缺血性損傷風(fēng)險(xiǎn)（由于低血流導(dǎo)致組織缺氧和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損傷）。一旦他康復(fù)，研究人員可以讓他恢復(fù)溫暖并解決其他傷害。

　　然而，患者維持這種狀態(tài)只有幾天時(shí)間。聽(tīng)起來(lái)很接近現(xiàn)實(shí)，但仍然存在很多問(wèn)題，比如長(zhǎng)時(shí)間的低溫對(duì)健康有害：可能會(huì)發(fā)生血栓、出血、感染和肝功能衰竭。在沒(méi)有先進(jìn)醫(yī)療設(shè)施的宇宙飛船上，這些并發(fā)癥可能是致命的。

　　還有就是，我們不完全了解動(dòng)物進(jìn)入冬眠時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

　　人類(lèi)要在星際旅行中“冬眠”，出發(fā)前需增重200公斤！

　　盡管人類(lèi)冬眠的研究似乎有很大進(jìn)展，但也有科學(xué)家認(rèn)為人類(lèi)在太空中冬眠是不可能的：或許能幫助我們?cè)谛请H旅行中幸存下來(lái)，但它不會(huì)讓我們活 120 年。

　　內(nèi)斯波羅團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)各種冬眠物種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)冬眠動(dòng)物的日常能量消耗相當(dāng)平衡，而且冬眠不會(huì)為大型動(dòng)物節(jié)省大量能量。從新陳代謝的角度來(lái)看，人類(lèi)可能無(wú)法在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的太空之旅中幸存下來(lái)。

　　一方面，與較大的動(dòng)物相比，較小的冬眠哺乳動(dòng)物通常會(huì)節(jié)省更多的能量。例如，45 克重的有袋動(dòng)物智魯負(fù)鼠（monito del monte）與通常的活躍狀態(tài)相比，它在冬眠期間可以節(jié)省 76% 的能量。

　　另一方面，一只 180公斤重的灰熊實(shí)際上節(jié)能 124%。換句話說(shuō)：大多數(shù)較大的熊在冬眠期間并沒(méi)有節(jié)省能量，而是失去了能量。

　　即使對(duì)于一只體重 75 公斤的小熊來(lái)說(shuō)，與熊的正常睡眠狀態(tài)相比，冬眠所節(jié)省的能量也是零。換而言之，較小的動(dòng)物需要燃燒更多的能量，才能將體溫保持在正常的活動(dòng)或睡眠狀態(tài)。但在冬眠期間，每克的能量消耗在任何體型下都是恒定的。換句話說(shuō)，冬眠的蝙蝠與冬眠的熊的新陳代謝是其大小的 20000 倍。

　　回到人類(lèi)長(zhǎng)期太空旅行的人為誘導(dǎo)冬眠，在假設(shè)的宇航員場(chǎng)景中，與常規(guī)睡眠相比，可能不會(huì)節(jié)省更多的能量。

　　根據(jù)在冬眠的小型哺乳動(dòng)物中觀察到的能量減少，清醒的宇航員將在一天內(nèi)消耗 50 個(gè)冬眠人類(lèi)的能量。假設(shè)的 70 公斤正在冬眠的人每天可能消耗 250 千焦耳的能量。按照這個(gè)速度，他們每天會(huì)消耗 6.3 克脂肪或每年 2.2 公斤，如果一個(gè)人想要冬眠 90 年，他們首先需要 204 公斤的脂肪，導(dǎo)致身高至少為 1.8米的宇航員的 BMI 超過(guò) 50，這完全不是一個(gè)可以進(jìn)行深空探索的健康體態(tài)。

　　內(nèi)斯波羅表示，人類(lèi)實(shí)在太大了，所以如果我們只考慮節(jié)能的話，冬眠的好處就沒(méi)有熊那么大。雖然像棕色蝙蝠或侏儒負(fù)鼠這樣的小型哺乳動(dòng)物在冬眠期間可以將它們的正常能量水平降低多達(dá) 98%，但人類(lèi)根本不可能實(shí)現(xiàn)同樣的能量節(jié)省。因此，小型哺乳動(dòng)物在冬眠期間可以很容易地利用身體儲(chǔ)存在脂肪和肌肉中的能量?jī)?chǔ)備，但人類(lèi)不一定能做到這一點(diǎn)。

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網(wǎng)址: 人類(lèi)可在太空旅行中冬眠嗎？新研究：不可能，除非增重200公斤！ http://m.u1s5d6.cn/newsview551330.html