第六百二十四章 人類冬眠的希望
字數:7578 加入書籤
一直以來,動物身上都有很多讓人類羨慕的能力。
比如,在水中呼吸的能力,在空中飛翔的能力,以及強悍的斷肢再生能力。
這些能力在遙遠的古代,屬於神明的力量。
到了現代,人類已經靠著智商成為地球霸主,上天入海,無所不能,也就不再渴望魚和鳥的能力。
雖然斷肢再生的能力,人類依然還做不到。
但有了功能強大的人工假肢,壁虎也不再是人類羨慕嫉妒恨的目標了。
而當人類開啟太空時代,走向星辰大海之際。
他們發現,動物的另一種特殊能力,變得非常實用。
那就是冬眠的能力。
冬眠在動物界是一種相當常見的能力,類似於用石頭砸堅果在靈長目的普及程度。
在這個星球上,每年冬天有幾十個物種都會昏睡,進入無意識狀態。
這種狀態極大地壓製了它們的身體對食物和空氣的渴望。
而當春天來臨,它們又迅速恢複活力時,這些動物沒有表現出任何肌肉萎縮,營養不良,以及由於長時間一動不動而得病的任何跡象。
動物們充分證明了,在環境變得惡劣時,它們可以在高功率和低功率模式之間無縫切換,頑強地生存下來。
不僅僅是動物,喜歡溫暖和潮濕天氣的細菌們,在冬天也會陷入冬眠,它們甚至能在北極冰層下冬眠數百萬年,苦苦等待著冰川融化,生命複蘇的那一刻。
對動物和細菌來說,冬眠是一種惡劣環境下的生存本能。
而智人祖先們不但身處溫暖的溫熱帶地區,不用應對惡劣的自然條件,還飛快地發育出了智商這種大殺器。
身為頂級捕食者,人類可以對付任何獵物,根本沒有天敵,也就沒有通過冬眠來躲避的需求。
動輒幾個月的冬眠,對人類來說,效率非常低下,遠不如在冬天放牧牛羊的收益高。
時間一久,不用則退,這種能力就在自然演化中被淘汰了。
直到人類需要在太空中度過漫漫長夜之時,才突然想起來,冬眠的能力多麽有用。
科學家們一直以來都在努力嚐試著把人類送入太空,甚至移民火星。
然而不幸的是,人類是一個相當難伺候的物種。
作為大型內溫動物,人類擁有異常活躍的大腦,會在每日生存的過程中消耗大量的食物,水和氧氣。
所有這些消耗,使得人們很難設計一個足夠輕的航天器,來實現火星與地球之間長達億公裏的往返航行。
根據國際空間站上的宇航員的飲食習慣,一個四人機組將需要至少11噸的食物,來完成1100天的火星往返任務。
4個人,3年的生存,光食物的重量就接近火星探測器的10倍重量,而這已經是人類迄今為止能登陸火星的最大負載了。
再加上所有其他的生活必需品,以及發動機和建立營地所需的工具,整個重量將達到一個可怕的數字。
按照這個標準算下來,一艘載滿燃料的火星飛船,在離開地球大氣層時的重量,可以輕鬆超過330噸。
這比兩頭成年大藍鯨加起來還要重上許多。
如此巨大的飛船,又該如何產生往返旅程所需的所有動力?
簡直超出了人類的想象,也超出了人類目前動力係統的極限。
當然,這個問題有一個非常直觀的解決方案,任何看過科幻電影的人都能說出來。
那就是減緩船員的新陳代謝,讓他們在運輸途中隻需要攝入最低限度的資源,就能非常省時省力,大大節約重量。
如果宇航員在前往火星的大部分時間都能保持低溫,用於維持生命的資源重量可以減少60以上。
而且低溫狀態可以幫助宇航員抵禦一些嚴重的健康問題,比如輻射,以及極端無聊和孤獨帶來的心理危害。
要知道,在黑暗的太空中,人們會失去實時的交流。
許多人可能覺得讀大量的書就行,但日複一日的枯燥旅途中,看書很快也會變得無聊。
科幻片的常見鏡頭,就是一個宇航員躺在石棺般的冬眠艙中,度過漫長的太空之旅。
他們的心髒每分鍾隻跳動3次,體溫徘徊在78攝氏度,卻依然能夠存活,並擁有古菌一般的頑強生命力,並在打開冬眠艙後,神奇地恢複正常,身體不會出現任何毛病。
這就導致了一個關鍵性問題。
人類究竟如何才能安全地讓一個人的身體斷電,使其接近死亡。
然後,再根據需要讓他複活呢?
在研究的早期,科學家在低溫療法中看到了一些希望。
低溫療法是一種醫療技術,對經曆過心髒驟停的人進行冷卻,一般是通過靜脈注射冷卻液,直到他們的內部溫度低至317攝氏度。
這將大大降低他們的新陳代謝,使他們的細胞可以在氧氣和能量減少約30的情況下運作。
對於血流減少,受損身體難以愈合的病患來說,低溫療法是可以救命的。
在這種低溫狀態下病人通常隻能保持一兩天,主要是因為寒冷會引發強烈的顫抖,必須使用強力鎮靜劑和神經肌肉阻滯劑來控製。
但科學家發現了幾個罕見的案例,部分病人可以保持長達兩周的低溫。
於是他們開始探討,盡量將這種狀態維持得更久。
很可惜,深入研究低溫療法時,遇到了一個無法回避的問題。
用來控製顫抖的藥物也會讓人停止呼吸,昏睡的宇航員將不得不插管來維持生存,而保持靜脈輸液所需的針頭也會增加感染的概率。
理想中的替代方案是讓宇航員吞下一顆藥丸,然後躺下進行漫長而寒冷的沉睡,在此期間他們可以自己呼吸。
看起來仿佛有些像天方夜譚,但這種場景對大部分人都不陌生。
這就是動物界的冬眠能力。
科學家開始想象,如果能像人類的近親——冬眠的動物們學習這種能力。
也許能夠調整自己的大腦和身體,進入冬眠狀態,從而徹底解決太空航行的問題。
隻可惜,這方麵的研究一直都不太順利,也沒有掀起多大的浪潮。
鷹國的naa一直都在資助相關的項目,目前也沒有聽到任何有用的進展。
因此衛康在看到自己的研發人員竟然有所突破,頓時就有些失態。
“是動物冬眠的秘密被發現了?”
“還是人類冬眠的實現有了新的希望?”
他心中泛起陣陣驚濤駭浪,迫不及待地看了下去。
“研究組獲得了一隻能夠冬眠的極低鬆鼠,於是使用微透析技術對其進行觀察和研究,並有了一些關於冬眠動物的新發現。”
“微透析技術可以將微小的管子插入動物的頭骨下麵,采集神經化學物質的樣本,從而進行深入研究。”
“這一過程通常會在管子和大腦接觸的地方留下疤痕,但是當極地鬆鼠結束冬眠,蘇醒過來後,研究人員驚訝地發現,傷痕消失了,甚至連探針插入的位置都找不到。”
“由此推斷冬眠可以保護大腦免受傷害,這是一種動物自發的保護狀態。”
“如果能在人類身上複製這種狀態,可能會減緩衰老,並進行自我修複,將會有巨大的價值。”
“研究組對極地鬆鼠的冬眠現象進行深入分析,發現在極地鬆鼠身上激活a1腺苷受體,就會誘發冬眠。”
“但是這種藥物有一個重大缺陷,需要注射到鬆鼠的大腦中才能起作用。如果通過靜脈注射,該藥物又會影響到心髒,使得心跳減速,直至完全停止,無法從冬眠中蘇醒。”
“研究組將該藥物與一種大分子a1腺苷拮抗劑相結合,製成一種靜脈注射的混合藥劑,在不能自主冬眠的大鼠身上進行了試驗。”
“試驗成功地讓大鼠陷入了低溫冬眠狀態,並且心髒不受影響,最終健康地從冬眠中複蘇。”
“注射該藥物合劑後,大鼠的內部溫度降低到30-3攝氏度之間,心率減慢1,氧氣消耗明顯下降,從利用碳水和脂肪來產熱,轉變為僅僅使用脂肪,進入了低能耗的冬眠狀態。”
“在大鼠蘇醒後,對其進行了一係列檢查,未發現任何損害,同時一些身體所受的微小傷害,也在冬眠過程中修複了。”
“大鼠冬眠中,對其進行大劑量輻射,發現當細胞變得不那麽活躍後,會對輻射產生明顯的抵抗力,並開始修複輻射暴露帶來的損傷。”
“跟完全清醒狀態下接受輻射的大鼠對比,冬眠時受到輻射的大鼠有更高的存活率。”
“此外,科學家發現了一種早已滅絕的人類物種化石,證明該物種在大約43萬年前在洞穴中有過冬眠的跡象。”
“可見在人類的基因組中,可能也擁有同樣的冬眠控製基因。”
“目前項目組正在對大鼠的基因組進行篩選,希望能找到誘導冬眠,進行體溫調節的基因,並在大中型動物上做進一步的實驗。”
“該項目旨在探討哺乳動物在體溫方麵的可塑性,以及在冬眠方麵的深刻演化適應,並探索這一研究在促成人類長途旅行中冬眠的可行性。”
衛康看完項目報告,長長吐了一口氣,心裏湧起一陣失落,同時又有幾分釋然。
“原來如此,他們隻是發現了能夠激發大鼠冬眠的關鍵藥物分子,想要進一步找到調節動物冬眠的基因組,然後再將這種發現應用到人類身上。”
“果然要讓人類擁有冬眠能力還是很難,目前隻是邁出了第一步,後麵還有99步。”
“即便如此,這也屬於極具開拓性的創新研究,我沒有理由不大力支持。”
“隻要有任何發現,花再多錢也很值。”
“如果真的能夠讓人類實現冬眠的夢想,星際航行將不再遙遠。”
“載人登月已經是臨門一腳,今年很可能就會實現,那麽下一個目標將是前往火星。”
“如果人類能在此之前,實現冬眠,火星之旅必將進入一個高速發展的全新賽道。”
想到這裏,衛康不由心潮澎湃。
當然他也很清楚,這是一條注定艱難的道路,項目組的研究才剛開始。
僅僅隻是在實驗室的小白鼠身上實現了冬眠,要在人類身上實現,恐怕還有十萬八千裏要走。
要知道,人的身體可比老鼠要複雜太多,不僅僅是將藥物輸入體內,讓老鼠自己睡覺就完事。
整個過程,需要藥物,冬眠艙,生命維持係統,監控係統,以及喚醒機製,同時起作用,才能形成一套完整的冬眠係統。
要研發出真正能用的冬眠艙,維持宇航員幾個月甚至幾年的低能耗生存,並在適當的時候將其喚醒,短時間內投入工作,需要強大的科研能力,以及各種高科技的全方位整合,才能有一絲實現的可能。
也就是三清,同時擁有藥物研發和醫療器械研發的雄厚實力,才能開啟這樣一項耗時長久又投入巨大的長期項目。
“道阻且長,行則將至,行而不輟,未來可期!”
衛康在心中默默念著這句話,目光看向項目負責人,發現了一個讓人驚訝的名字。
“張莉?她不是在跟陳以清搞腦機接口項目嗎?”
“也是,她在陳以清的栽培下,又經過腦機借口的訓練,終於成長起來了,有了自己的研發項目。”
想到這裏,他不由欣慰不已,眼前仿佛看到了一顆青翠欲滴的大白菜,從地裏自己長了出來,還長得異常茁壯。
“不到30歲,就有了如此發現,並找到了自己的道路,堅持著走下去,真是後生可畏,未來可期啊!”
“老陳這是給自己培養接班人吧,真是慧眼識珠,造福公司。”
衛康越想越美,忍不住咧開嘴笑了起來。
一直以來,三清都跟航天中心有著密切的合作。
作為一名去過太空,並在空間站短暫停留的醫藥大佬,沒有人比他更懂太空冬眠的重大意義。
隻要這項研究繼續下去,人類很有可能在未來10年內實現真正意義上的冬眠。
這個時間表完美契合了航天中心在10到1年內將人類送上火星的計劃。
毫無疑問,冬眠在哺乳動物中的普遍性,以及相關化石,都表明了人類的老祖宗其實也是一種冬眠動物。
隻是在數萬年的漫長演化過程中,人類不再需要這種能力,所以失去了它。
但一時的失去,並不代表永久的失去。
這種基因依然存在每個人的祖傳基因序列中,隻是不再表達出來而已。
以人類的技術,遲早能將這種古老的基因再次喚醒,賦予它全新的使命。