《星际穿越：探寻《太空救援》背后的人类生存之道》

美国 - 艾赫巴里通讯社

超越虚构：星际旅行的科学现实

安迪·威尔的畅销小说《太空救援》（Project Hail Mary），近期被改编成电影搬上大银幕，引发了一场关于人类星际太空旅行中生存挑战的激烈讨论。小说中，宇航员们通过医学诱导昏迷进行长达数年的航行，这一设定为科学家和医学专家提供了一个绝佳的切入点，用以审视人类通往星辰大海的道路上所面临的根本性生物学和技术障碍。

加州大学洛杉矶分校（UCLA）太空医学项目专家、急诊医生兼飞行外科医生海格·艾因塔布्लियन（Haig Aintablian）博士指出，威尔小说中描绘的长期医学诱导昏迷存在固有的风险。他设想道：“如果能在发射后几小时内入睡，并在抵达目标行星或天体时正好醒来，那该是多么酷的事情？”然而，他随即用医学现实为这一未来愿景泼了冷水：“我不认为将人类置于昏迷状态并维持生命是最佳选择。”

艾因塔布्लियन解释说，人体并非为长时间静止而设计。长期处于昏迷状态会带来重大的生理风险。“人体并非是为了成为一潭死水而设计的，”他说道。在这种状态下的宇航员将极易遭受致命性血栓、因缺乏活动导致的严重肌肉萎缩，以及因输液管和呼吸设备等必要医疗器械引入的感染。

这些危险迫使人们探索长途太空任务的替代策略。艾因塔布्लियन提出的一个潜在解决方案是低温睡眠或深度冷冻。“当有一天我们能够冷冻一个人然后解冻他时，我们就解决了这个问题，”他提出。然而，人类低温保存的前景面临着自身的严峻挑战。目前尚不清楚人类组织是否能在没有不可逆损伤的情况下承受冷冻和解冻的过程，这与某些能够展示天然低温保护机制的物种（如木蛙）不同。

蒙特利尔大学的整合生物学家马修·雷根（Matthew Regan）强调了与温度相关的生理限制。“人类的心脏在约28摄氏度以下功能不佳，”他指出。尽管有些人曾经历过暂时的体温骤降并幸存下来，但要将其维持数年，如同星际旅行所需的那样，则是一个截然不同的挑战。这种极端低温对人体生理的长期影响在很大程度上仍是未知的领域。

这引出了诱导冬眠的概念，它借鉴了小型哺乳动物的自然周期。例如，北极地松鼠在休眠期间可以将体温降至冰点以下，将其新陈代谢率降低至正常水平的一小部分——雷根将其描述为“就像指示灯的亮度”。冬眠的熊也能达到不那么极端但仍然显著的体温下降，约在31-32摄氏度（88-90华氏度）。这种状态的一个关键优势是，处于麻痹状态的动物不会遭受血栓或肌肉萎缩的困扰，而这些问题却是长期卧床人类的常见病。

人类进入冬眠状态的可能性，即使是轻度的，也可能大大减少长途太空旅行所需的资源。所需的卡路里将减少，生命支持系统的总体负担也将减轻。此外，雷根认为，冬眠可能有助于抵御电离辐射，这是深层太空中普遍存在的威胁。然而，在整个星际航行过程中持续冬眠的想法可能不切实际。许多冬眠动物，如地松鼠，会周期性地苏醒过来活动和重新加热身体。阿拉斯加费尔班克斯大学的神经化学家凯莉·德鲁（Kelly Drew）推测，这些苏醒可能对于肌肉再生和维持大脑健康等过程至关重要。

因此，进行此类旅行的人类可能需要定期醒来以保持肌肉质量、认知功能和整体健康。这也会引发饮食方面的考虑。威斯康星大学麦迪逊分校的冬眠生物学家汉娜·凯里（Hannah Carey）警告说，在任务前简单地给宇航员增加体重可能不是个好主意。冬眠前积累大量脂肪储备的熊会发展出高胆固醇水平，而它们的身体会在冬眠期间得到恢复。然而，对于人类来说，高胆固醇可能会带来严重的心脏病风险，尤其是在太空旅行的压力下。凯里的研究甚至观察到，圈养的地松鼠尽管有充足的脂肪储备，但在冬眠期间却神秘死亡，这暗示了潜在的心脏压力。

最终，正如威尔本人所解释的那样，《太空救援》中宇航员的命运并非生物学上的失败，而是技术上的故障。“那是一次技术故障，”威尔说道。“我的意思是，在昏迷状态下度过四年，即使在最好的情况下也是一种危险的尝试。因此，一次小小的技术故障就可能导致灾难性的后果。”这凸显了可靠且无故障的技术对于人类迈向宇宙至关重要的意义。

《太空救援》的故事，虽然是虚构的，但它作为一个引人入胜的案例研究，促使我们面对关于我们在星辰之间未来的真实科学和医学问题。通往其他世界的旅程，不仅需要技术上的独创性，还需要对极端条件下的人体生理学有深刻的理解和掌握。

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