美國(guó)太空公司SpaceX創(chuàng)始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)和電商巨頭亞馬遜創(chuàng)始人杰夫·貝索斯(Jeff Bezos)都認(rèn)為，要想應(yīng)對(duì)地球資源日益枯竭的挑戰(zhàn)，“太空殖民”可能是最好的選擇之一。

然而，要想將人類送入太空，除了面臨技術(shù)方面的挑戰(zhàn)外，長(zhǎng)期生活在微重力環(huán)境下對(duì)人類身心健康的影響也受到關(guān)注，包括人類繁衍后代的能力。不過令人感到欣慰的是，最新研究發(fā)現(xiàn)人類精子在太空不同重力條件下仍能保持活性，這個(gè)消息有助于打消我們以往的疑慮。

冷凍精子的微重力體驗(yàn)之旅

維也納德克斯女性健康中心的蒙特塞拉特·波阿達(dá)博士(Dr Montserrat Boada)發(fā)現(xiàn)，暴露于太空微重力條件下的冷凍精子樣品和保存在地面條件下的精子幾乎沒有差別，這讓“向太空中安全運(yùn)送冷凍精子、并在地球之外建立人類精子庫(kù)成為可能”。

為了更好地了解微重力對(duì)精子的影響，波阿達(dá)博士與巴塞羅那理工大學(xué)微重力工程師以及西班牙業(yè)余飛行愛好者航空俱樂部的成員進(jìn)行了合作。研究人員收集了10名健康志愿者的精子樣本，并使用了通常用于地面生育治療的技術(shù)將其冷凍。

隨后，這些精子樣本被小型特技飛行訓(xùn)練飛機(jī)帶入空中，進(jìn)行短時(shí)間的微重力體驗(yàn)。這種飛機(jī)進(jìn)行了20次“拋物飛行”，每次飛行可以創(chuàng)造8秒時(shí)間的不同重力水平，從太空中的微重力到相當(dāng)于地球的兩到三倍重力。波阿達(dá)博士說:“我們之所以選擇特技飛機(jī)，是因?yàn)樗谀M航天飛行效果方面被證明是有效的。”

飛行結(jié)束后，研究人員將樣本解凍，并將精子與儲(chǔ)存在地面的樣本進(jìn)行比較。科學(xué)家們通過測(cè)量七個(gè)特征來評(píng)估精子活力，比如精子濃度、活力、生命力、形態(tài)和DNA碎片等。結(jié)果，波阿達(dá)博士發(fā)現(xiàn)：“在微重力環(huán)境下，冷凍的人類精子樣本似乎沒有任何變化。”

事實(shí)上，波阿達(dá)博士說，這些樣本在DNA碎片和生命力方面100%相同，在精子濃度和活力方面有90%的一致性。她補(bǔ)充說，這些微小的差異“更可能與精子樣本的異質(zhì)性有關(guān)，而不是暴露在不同重力條件下受到的影響所致”。

依賴性愛造出太空嬰兒太難

在太空中進(jìn)行性愛不僅困難，而且十分危險(xiǎn)。此外，宇宙輻射對(duì)發(fā)育中的胚胎也會(huì)構(gòu)成巨大威脅。微重力還會(huì)嚴(yán)重?fù)p害循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)。

因此，科學(xué)家們正把人工繁殖作為在地球以外繁衍后代的主要手段。這樣做很有必要，因?yàn)榕c依靠男女性愛受孕相比，人工繁殖可以解決地球大氣層外繁殖過程中固有的許多問題?？茖W(xué)家仍然不知道航天飛行將如何影響太空嬰兒的產(chǎn)前發(fā)育。波阿達(dá)博士稱：“微重力會(huì)影響分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)，雖然我們?cè)趧?dòng)物和人類其他組織或細(xì)胞上進(jìn)行了許多研究，但對(duì)于不同重力環(huán)境對(duì)精子、卵子和胚胎的影響知之甚少。”

但波阿達(dá)博士稱這只是初步研究，她的團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)驗(yàn)證研究結(jié)果，然后對(duì)更大的精子樣本、更長(zhǎng)時(shí)間的微重力體驗(yàn)，甚至新鮮精子進(jìn)行驗(yàn)證。她補(bǔ)充說：“我們確實(shí)需要知道：如果太空任務(wù)數(shù)量在未來幾年有所增加，而且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，那么為了應(yīng)對(duì)這些問題，研究人類長(zhǎng)期接觸太空環(huán)境的影響將至關(guān)重要。”

開始考慮在地球之外繁衍人類后代的問題具有重要意義。博阿達(dá)博士指出，在這項(xiàng)研究中使用冷凍精子的一個(gè)原因是，已知的輻射對(duì)新鮮精子存在影響。她解釋說：“輻射會(huì)損害人類精子的質(zhì)量和生存能力，而且預(yù)計(jì)這些影響對(duì)新鮮精子的影響會(huì)比冷凍樣本更大。冷凍樣本儲(chǔ)存在特殊的低溫吸管中，并在低溫容器中運(yùn)輸。所以我們的第一步是研究重力對(duì)冷凍精子樣本的影響。”

太空中繁衍后代危險(xiǎn)重重

雖然這些發(fā)現(xiàn)令人感到鼓舞，但這類試點(diǎn)研究的結(jié)果遠(yuǎn)非決定性的。美國(guó)堪薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心退休教授約瑟夫·塔什(Joseph Tash)說:“這一結(jié)論沒有考慮到精子銀行要求用于人類安全生殖的現(xiàn)實(shí)，也沒有考慮到長(zhǎng)期暴露在微重力和太空飛行輻射環(huán)境下的現(xiàn)實(shí)。比如研究中使用的拋物飛行導(dǎo)致了重力快速、交替變化，而在長(zhǎng)時(shí)間的真實(shí)太空飛行中卻不太常見。”

塔什認(rèn)為，要想使人類在地球之外安全繁衍在技術(shù)上可行，微重力的影響只是研究人員必須清除的諸多障礙之一。研究人員必須面對(duì)的其他挑戰(zhàn)還包括，找到如何減輕輻射對(duì)精子、受精卵、發(fā)育中的胎兒及其母親影響的方法。

如果人類在太空中旅行，并有可能在太空繁育后代，還有其他問題需要解決。隨著時(shí)間的推移，宇航員會(huì)經(jīng)歷骨質(zhì)流失、肌肉萎縮和血量減少等癥狀。太空旅行也會(huì)增加患癌癥的可能性。此前的研究表明，銀河宇宙射線的輻射可能對(duì)大腦產(chǎn)生長(zhǎng)期影響，影響學(xué)習(xí)、記憶、多任務(wù)處理能力和心理健康。今年早些時(shí)候的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，宇航員在太空呆的時(shí)間越長(zhǎng)，他們患皰疹、水痘和帶狀皰疹的可能性就越大。

近年來，私人公司開始討論人類在太空中建立殖民地的可能性，希望將科幻小說里的想法變成現(xiàn)實(shí)。SpaceX創(chuàng)始人馬斯克曾談到他殖民火星的雄心。2017年，他宣布計(jì)劃在2022年讓兩艘貨船在火星著陸。不久前，馬斯克在推特上發(fā)布照片，上面寫著“占領(lǐng)火星”。2013年，荷蘭公司Mars One開始從數(shù)千名申請(qǐng)者中挑選宇航員，為其殖民火星做準(zhǔn)備。