向動物請教,太空人也許實現冬眠
2004年8月5日讓人進入類似冬眠的狀態,是一項雄心勃勃的超難工程。目前,冬眠科學家還沒有把握,保證這項計劃一定成功。但他們認為,這並不是異想天開。
歐洲宇航中心希望通過冬眠減緩數10年宇航狀態給太空人帶來的壓力。冬眠的好處還在於減輕宇航器的重量,因為睡眠狀態的太空人佔位少,攜帶的食品也少。這樣,發射火箭的推動力也可以相應減小。
不過,歐洲宇航中心的科學家們相信,至少再過10年,一項可行的冬眠技術才會成熟。但今天,科學家們已在為未來探討可行方案。
方案之一是使用一種類似鴉片的名叫DADLE的物質。在動物身上進行的試驗表明,即便是在夏天,給動物注射了這種物質,它們也會進入冬眠狀態。依此人們估計,這種物質也能將人體細胞帶入休息狀態。這意味著,細胞分裂的速度放慢,所有活動的強度都在降低。
在實驗室中,人們開始的動物試驗包括,給原本沒有冬眠生活習性的動物注射DADLE,看它們能否持續較長一段時間的睡眠。義大利維羅納大學的科學家給老鼠注入了這種物質,現在還有待對數據進行整理和分析。
美國科學家選擇的是另一條道路。他們挑中了一種極地鼠(Erdhörnchen, Tamias)作試驗對象。它們的冬眠可達8月之久,冬眠期間,體溫可降低到零下3度,令人費解的是,它們的血液並不因寒冷而凝固,細胞組織也完好無損。美國阿拉斯加大學的科研人員猜測,這種極地鼠體內含有一種特殊的防寒物質,必要時,將之釋放,起保護作用,為冬眠提供前提條件。美國科學家認為,極地鼠的這種「超級寒凍」能力也許對太空人也有好處。
冬眠了,肌肉萎縮怎麼辦?
然而,即便終有一天,人們可以進入冬眠狀態,但長時飛行帶來的問題仍然沒有全部解決。長時飛行時,最大的問題是人體缺少運動以及大幅度降低人體的物質交換過程,導致肌肉萎縮。如果宇宙飛行時間超過一年,太空人會變得瘦骨嶙峋,手無縛雞之力,更何談安裝火星站了。
三年前,美國科學家在大黑熊那裡發現了一種機制,它可以在6個月的冬眠期內將肌肉萎縮的程度降至很低。其中的原委是,黑胸即便在睡眠中也沒有停止一種訓練:黑胸熟睡時,仍在時刻顫抖,整個身體並沒有完全放鬆。而正是這一機制刺激著肌肉。此外,黑熊還能分解尿質,排除氮元素並生成新的蛋白質。
在抵抗肌肉萎縮方面,義大利維羅納大學的科研工作者將希望寄託在Dobutamin藥物上。這種藥物原本是病人用來抵抗心肌萎縮的,但長期睡眠時抵抗肌肉普遍萎縮,這種藥物也應發揮療效。
科學家為太空人冬眠的探索是一項艱巨的任務,但好在時間並非特別緊迫。歐洲宇航中心計劃下一次通向火星的長期飛行使命是2030年。