”一睡不醒”的好處：科學家探索誘導人類冬眠的場景和方法

未來，誘導人類冬眠可能成為太空旅行的元素之一，也是應對能源危機和嚴重傷害的倖存方法 來源：Pixabay/Claudio_Scott

又到了一年一度動物冬眠的季節。

其實人類和其他生物一樣，在冬天也會有類似冬眠的反應：變得更睏倦。

這是因為冬天日光光照減少，我們的身體會接受到訊號，產生誘導睡眠的激素——褪黑激素（melatonin）。吃過褪黑色片的朋友都知道，它能助眠。

但是，如果人類也能像某些動物一樣冬眠呢？會不會有更好的效果。

近日，杜克大學的專家研究後認為，實現人類冬眠比我們想象的更接近，具有潛在的廣泛優勢，如減少心臟驟停和中風造成的傷害，避免飢餓，甚至還能“借”著冬眠來一次太空飛行。

休眠的意義

冬眠使許多動物，如蝴蝶、蝙蝠，可以忍受冬天的嚴酷、黑暗環境，而不必尋找食物或遷徙到溫暖的地方。

從野生動物的研究發現，冬眠會減慢動物的新陳代謝以節省能量。

然而，冬眠遠比單純的睡眠更基礎。它可以是長期的深度無意識，也可以是短暫的停止活動，不同的物種表現不一。

冬眠也有危險，因為動物沉睡時，可能暴露在捕食者的目光中，環境不可預測。

已知花栗鼠、睡鼠（dormice）、倉鼠、刺蝟和蝙蝠等小型哺乳動物需要冬眠。還有一些昆蟲、兩棲動物和爬行動物。

誘導人類冬眠或將成為現實

位於北卡羅萊納的杜克大學研究狐猴的阿根廷裔科學家瑪麗娜·布蘭科博士（Marina Blanco）一直在研究了矮狐猴（dwarf lemur）的冬眠行為。

她表示，誘導人類冬眠可能很快不再是科幻小說的情節。

據《每日郵報》報道，這位博士認為，冬眠可以幫助人類抵禦饑荒帶來的能量短缺、應對重大傷害、避免傷害並延長壽命。

說到損傷，最令人擔心的疾病是心臟病或中風發作，血液快速回流到供應中斷的組織時，可能會造成致命傷害。

布里斯托爾大學（Bristol University）的臨床講師邁克爾·安布勒（Michael Ambler）博士補充說，然而，對老鼠的研究表明，在血液流動恢復時讓它們保持涼爽，這種壓力就會大大減少。

他主要研究動物冬眠在重症監護領域的應用。

“部分原因是寒冷會降低線粒體的代謝活動，而線粒體基本上是細胞內的發電站。”

安布勒解釋說，當血液恢復時，線粒體迅速甦醒，併產生潛在的有毒副產物。

體溫較低時，血液流動降低；血流恢復過程中，可透過降低器官恢復的速度來保護重要器官免受這種有毒副產物的影響。

他們認為，人類的祖先、早期人類也會冬眠，以幫助他們在食物供應有限和儲存足夠遠的情況下長期生存。

為太空旅行而冬眠？

冬眠的場景還有一個，就是人類在太空中冬眠。

在太空科幻電影《太空救援》《異形》中，時空旅行的居民為了前往另一個星球，光年之外的距離要好幾十年的時間才能到達，所以他們必須在休眠艙裡睡過去。

據《希臘記者報》報道，在人類到達其他星球之前，還有很多事情需要克服。如NASA和Space X，在前往國際空間站的旅途中需配合解決幾個嚴峻問題。

最大的問題是到達太空所需的大部分負載，其中包括宇宙飛船、乘客、燃料、補給品等。

每次機動都需要燃料，目前燃料在航天器上被運送到軌道上。

Space X打算單獨發射加油車為其軌道上的載人星際飛船加油。這意味著需要運送至軌道的燃料可能比發射一次所需的多得多。”

為什麼休眠技術對宇航員或太空旅行者很重要？

我們試計算：地球處於太陽系，目前只有像太陽系這樣的恆星系才有可能適合人類生存，而距離太陽系最近的恆星系就是《流浪地球》中奔向的目的地——半人馬座α星，距離地球有4。22光年！

換算過來大約為四十萬億公里！

人類目前最快的太空器航行速度大概17公里/秒，計算下來，到達4。22光年外的比鄰星α星，需要將近7萬5千年！

當然，隨著科技的發展，人類的太空器速度會不斷提高，雖然是這樣，達到光速也是不太可能的，即使達到了光速，想要到達那些距離地球動輒幾百幾千光年的星系，也需要非常長的航行時間。

在這段時間裡，飛船上的宇航員必須吃、喝和呼吸，隨身攜帶（或者在最好的情況下能就地產出）必要的食物、水和氧氣供應。

於是科幻作家們想出了休眠這種方式來應對長時間的旅行，休眠指的是停止人體的新陳代謝，並保持人的生命，同時可以隨時喚醒休眠的人體。

歐洲航天局人類和機器人探索任務有效載荷研究協調員珍妮弗·恩戈-英對此表示，“我們談論的是每位宇航員每週30千克的物資消耗，除此之外，我們還必須考慮輻射問題以及心理和生理挑戰。”

所有這一切還沒有算上在太空壓抑環境中生活大約200天的困難，而這是通往一個對生命充滿敵意的新世界的路程。最後，返回地球的行程還要再熬過200天。

這位研究員補充說：“有生命的地方，就有壓力。這種策略（休眠）將最大限度地減少與太空飛船中的隔絕狀態相關的無聊、孤獨和焦躁。”

研究人員提出了未來宇航員在“太空休眠”期間睡覺房間的設計構想。它將是一種具有軟殼的膠囊艙，設定在低光照、低溫（低於10攝氏度）和高溼度的環境中。休眠期間，宇航員幾乎不會動，但身體不會受到固定限制，並且會穿著可以防止體溫過高的衣服。

與此同時，行動式感測器將監控他們的姿勢、體溫和心率，而人工智慧將負責確保一切正常執行（包括飛船的各項功能）。

此外，每個膠囊艙都將被放置在充水容器中，這些容器可以起到遮蔽輻射的作用。德國慕尼黑大學醫學教授亞歷山大·舒凱爾說：“在遠離地球磁場的情況下，高能粒子造成的損害會導致細胞死亡、放射病或癌症。”

最困難的部分在於休眠本身。雖然休眠機制不是人類發明的東西，但我們也不需要從零開始研究它。

眾所周知，一些物種會自我隔離並休眠數月（甚至數年），使新陳代謝減慢幅度高達90%：有些動物的心跳從每分鐘200次減慢到不超過5次；有些動物的呼吸頻率從每分鐘100次減少到五分鐘呼吸一次。

人們甚至會說它們幾乎已經死了。就宇航員而言，這種“生命暫停狀態”將直接減少所需的物資供應量，並促使飛船設計小型化。而且，飛船的重量越輕，越有可能進行更遠距離的探索。

對於人體休眠技術，目前還沒有任何可見的成果，現在可以做到的是低溫冷凍人體，冷凍後的人體雖然停止了新陳代謝，卻也無法喚醒，換句話說冷凍的只是人的屍體。