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    人体能够负荷长期的太空旅行吗?

    时间:2016-10-17 01:09 来源:悦读空间 作者:wanshehui.com 点击:
    Via/译:薄荷 随着超越之前登月工程的人类登陆火星计划的发表,过去停滞了40年的把人类送上太空的计划也接连展开。但是要到达比月亮还远天体,这种太空之旅需要花很多年。近日TED-Ed发布的一个视频短片,就介绍了身处太空会对人体产生的怎样的影响以及解决的

    Via/译:薄荷

    随着超越之前登月工程的人类登陆火星计划的发表,过去停滞了40年的把人类送上太空的计划也接连展开。但是要到达比月亮还远天体,这种太空之旅需要花很多年。近日TED-Ed发布的一个视频短片,就介绍了身处太空会对人体产生的怎样的影响以及解决的办法。

    长期处于宇宙空间,会对人体造成很大的影响。

    身处重力极其微小的环境,时间久了人的骨骼和肌肉都会退化。因为太空中的放射线比地球多得多,所以人体有可能会产生未知的变化。

    进行宇宙开发、人类花数年时间前往比月亮还远的行星的时代正在到来。而这时需要面对的问题是,人体能否适应历经数年在宇宙空间里漫游的生活。

    包括人类在内的生物,都有与生俱来的适应各种环境的能力。因为这种适应力,地球上从极热地带到极寒地带,或是空气稀薄的高地都有生物能够生存下来。

    比如,平时在平原上居住的人突然登上高山时,身体就会承受不住。空气中含氧量少,引起呼吸困难;以及血液中红血球过度增加,导致血流不畅等都是身体会出现的问题。所谓“高原反应”也是其中之一。

    但是,平时就在高海拔地区居住的族群,就不会在这种情况下出现问题。这是因为身体长年累月适应了环境。而且,祖祖辈辈在特定的环境中生活,遗传基因水平也适应了这种环境。

    适应了特定环境的人,可以说已经变成了“超人”一般的生物。而这种变化,需要花上成百上千年,甚至更长的时间。

    但是,今后飞向太空的人类却没有这么多时间。那么我们只能借助科学的力量,人为的使宇航员“适应”。也就是说,人为操作生物的遗传基因,通过“遗传基因工程”来改变人体的特征。

    比如,太空中遍布着比地球强烈很多的射线。人类在地球居住时,地球的大气层和地磁场减弱了宇宙射线,所以人生活在地球上不需要特别的防护。

    但是在太空飞船中,没有地磁场遮挡宇宙射线,生物会受到强烈的宇宙射线的照射。这时候,就让宇宙射线发生“范式转移(paradigm shift)”吧——将放射线从“有害的”变成“可利用的”。比如,很多生物受到太阳紫外线的照射会生成黑色素。人就是为了防止DNA受紫外线照射才会“晒黑”。

    微生物中,也存在利用色素将放射线转化为化学能量的现象。我们通过遗传基因工程,也可以使人类具备这种能力。这就能够实现放射线从“需要躲避”到“可摄取”完全相反的转变。这时候,如果能通过使用化学能量,形成保护DNA的机制,就解决了宇宙射线的问题。

    但是,对可以称得上“神之领域”的遗传基因进行人工干预,这在安全层面和伦理层面都充斥着激烈的争论,这个问题要得到解决还需要花很长一段时间。

    除了宇宙射线,太空中几乎没有重力的空间也会对人体造成很大影响。地球表面的重力为1G,而月球表面重力为0.17G、木星表面则为2.5G。与之相比,四周围都没有天体存在的宇宙空间,重力仅为0.000001G。这已经是近乎“无重力”的状态。

    身处这样的环境中,人体骨骼和肌肉上的负担会变得微乎其微。在地球上,因重力等力量产生疼痛的骨骼会自然再生细胞,生长出坚固的组织来。

    而在几乎没有重力的宇宙空间或行星上,骨骼细胞使钙从骨骼流失,肌肉也会变得纤细。

    解决办法就是,用人工替代细胞的工作,让促进骨骼和肌肉再生的物质比平时分泌更多,从而保证人体在宇宙空间的健康。或者,通过实施“遗传基因工程”,让人体变为在重力减弱时分泌更多的再生物质。

    事实上,上述提到的宇宙射线和重力,在太空难题中只占很小一部分。现在,伦理和安全方面激烈交锋的争论需要有一个定论,但对于今后人类将要直面的太空环境问题,遗传基因工程和细胞工程,的确是解决很多难题的办法之一。

    不久的将来,人类使用这些技术飞向宇宙,将逐渐变得不再是梦。


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