比起移民火星,還是先看看怎么太空生子吧?互聯網+
人的對稱生長與地球上的重力有很大的關系,再加上強大的輻射能帶來什么樣的寶寶,連綠巨人本人都難以回答。
文|雷宇|智能相對論(aixdlun)
伊隆·馬斯克每次開新公司總是從最右邊開始,然后再一路推導到左邊。
通常在一個熱門行業變得熱門之前,并不是缺乏讓其燃起來的木頭,而是缺乏可以燎原的火星——總有一些技術上的短板阻止一個行業的快速起飛。所以馬斯克建造一家公司的核心初期戰略都是創造能夠帶來能點燃整個行業的火星。
這樣看來,馬斯克所有的所作所為都可以理解為其在「殖民火星大計劃」的一部分。殖民火星從來就是他的目標,這一點從他2002 年成立 SpaceX 起就未改變過。
那么殖民火星的一大重要因素是什么呢?繁衍后代。
今年四月初搭乘SpaceX的獵鷹9火箭和龍飛船升空的,除了一批補品,還包括了12個男人冷凍的精液。這是第一次人類精液在太空進行實驗。但是此前,包括青蛙、蠑螈、海膽、海蜇、蝸牛、青鳉魚和其他水生無脊椎動物在內的若干物種,已經成功地在太空中繁殖。
但對人來說,想在太空繁衍生命就沒那么容易了。
太空繁衍有多難?缺乏重力和宇宙輻射使其步履維艱
根據牛頓第三定律,力的作用是相互的,你在太空中接觸一個物體,就會給它一個力,改變它的速度和方向。所以,男太空人即使只是拍拍女太空人的肩膀,雙方也會被彈向兩個方向,直至碰到其它物體。其他的,你懂的。
可能也會有人覺得奇怪為什么不辭辛勞的帶冷凍精液上去呢?明明有宇航員啊。曾有相關研究指出在重力下人類的血流會在下半身,沒有充血,嗯,你懂的。而且,太空性愛生活會帶來許多預料不到的并發癥,例如:暈動病和由于缺少通風設備而出現的呼吸困難。在太空的特殊環境下,一旦有液滴漏出來懸浮于空氣中,要去除干凈就很困難,這些飄散的液滴有很大的潛在危害,甚至會造成設備短路等故障,如何保證女性陰道液體不飄散呢?所以這事嘛。。。。
智能相對論(aixdlun)分析師雷宇在這里重點解釋一下太空輻射。它是一種包含伽瑪射線、高能質子和宇宙射線的特殊混合體。《綠巨人》里面由于伽馬射線射線的輻射使班納博士的的肌肉組織、結締組織、神經組織發生了異化,一旦憤怒就會化身為綠巨人浩克。
現實生活中,你可能不會這么魔幻。如果將太陽作為參照物,伽馬射線在幾分鐘內釋放的能量相當于萬億年太陽光的總和,它強到可以把空氣都點燃,燒焦地球上的任何生物只需要幾秒鐘,可見宇宙環境有多惡劣。
人們在宇宙受到的輻射量超過地球上的100倍,作為身體上最敏感的部位,生殖器官首當其沖。輻射會讓精子產生嚴重的生殖問題,使精子發生突變。一項研究表明,來自太空輻射的帶電氧離子和鐵離子會對母鼠卵泡儲備造成傷害,而雌性卵巢內的卵泡又是有限的,長時間曝露在輻射下甚至會對大腦造成永久傷害。
那么怎么辦呢?
見微知著,從更小的單位研究起
1.精液
2013年8月,日本的研究人員利用日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的貨運航天器,將冷凍干燥精子樣本送上國際空間站。在呆了288天之后,樣本隨著火箭回到地球。研究者們用這些精子對實驗室小鼠產生的卵子進行體外受精和胚胎移植。經歷19天的孕育后,研究人員實施剖腹產,生下健康小鼠。
其實,小鼠其在某種程度上存在DNA的損傷,但這些DNA損傷并沒有影響到后代,也沒有通過性狀表達出來,甚至在二代小鼠在生育第三代的時候也表現正常。
這是人類首次在哺乳動物上完成類似的實驗,而在對人的精液研究時,國際空間站上的科學家將解凍并激活精液樣本,然后觀測精子活力與精卵結合的情況。這里需要理解精子獲能,即精子獲得穿透卵子透明帶的過程,只有經歷了這個過程精子才能完成受精。現階段需要搞清楚兩個問題,微重力對精子活力的影響,以及在微重力下能否完成精子獲能。
早前有研究證明,缺乏重力會干擾精子的正常功能。然而,即便精子細胞本身功能正常,它們能否在太空中和卵子結合依然成謎,現階段對精子活動的探索依然處于極早期階段。
2.胚胎干細胞
前不久天舟一號貨運飛船在太空開展人胚胎干細胞分化為生殖細胞的實驗,該項目負責人為清華大學醫學院教授紀家葵。該團隊此前已研究證明,人的胚胎干細胞可分化培育出原始生殖細胞以及類精子細胞。
該團隊開發了一套熒光報告系統,將2008年獲得諾貝爾獎的綠色熒光蛋白GFP,嵌入到了一個名叫VASA的基因之中——當細胞表達VASA基因的時候,熒光蛋白也同時會被激活表達,細胞就會發出綠色的熒光,以此來判斷人類胚胎干細胞是否分化出原始生殖細胞,并實時傳輸回地面,與地球上同時進行的對照實驗比對。
該研究重點關注太空微重力環境下生殖細胞發育與成熟的基本規律,探索微重力、高輻射的環境對于人生殖細胞有什么影響,生殖細胞的分化是否會因此而滯后或者效率降低?
2015年NASA 的研究結果表明,太空微重力環境影響了小鼠擬胚體(EB)在太空的分化能力,抑制了譜系分化基因的表達,但這些未分化的EB在地面條件下培養卻能夠進一步分化。
通過這一系列的研究最終對未來在太空長期居留的人類生殖可能帶來的影響提供理論依據和技術支持。然而,不管是研究精液還是胚胎干細胞,終究是很早期的研究,最后即使能受孕,接下來該如何發育依然是需要探索的問題。
受精卵可以在太空發育嗎?
初中生物教科書里面曾大力推薦過太空育種,簡單說就是將很多植物種子搭載火箭兜一圈,在太空高能粒子輻射、微重力、高真空等條件下讓植物種子發生遺傳變異,然后經過挑選留下人類想要的品種篩選育種。但實際情況是,一大批種子帶去太空,只有少部分能結出又紅又大的果子,絕大部分的變異都不是人類所需要的。
人的對稱生長與地球上的重力有很大的關系,再加上強大的輻射能帶來什么樣的寶寶,連綠巨人本人都難以回答。植物種子變異畸形的種子會即刻銷毀,但人的受精卵倫理上并不允許這樣做,那應該怎么呢?建立專門的福利機構嗎,顯然沒這么輕松。
結語
移民火星聽上去的炫酷程度遠遠不及實現起來的難度,但是隨著越來的技術難關被攻克,假以時日,去火星度假或許會跟如今去一趟三亞一樣簡單。怎么樣,想做太空人嗎?我可不會給你好吃的喜之郎果凍C。
智能相對論(微信id:aixdlun):深挖人工智能這口井,評出咸淡,講出黑白,道出vb深淺。重點關注領域:AI+醫療、機器人、智能駕駛、AI+硬件、物聯網、AI+金融、AI+安全、AR/VR、開發者以及背后的芯片、算法、人機交互等。
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