靠“冬眠法”在太空旅行中沉睡百年再醒来,人类做不到

在许多科幻电影内,人类前往遥远宇宙目的地途中会进入“冷涷舱”展开深度睡眠,以最低能量消耗在太空渡过数十年,但最新研究表明此方法不可行。重新陈代谢角度来看,人类就算进入冬眠,每年仍需消耗2.2公斤脂肪维持身体机转,若想在太空沉睡百年再醒来,出发前需增重超过200公斤,完全不切实际。

自然界从小体型的青蛙、蛇、松鼠到大体型的熊等,变温动物、某些哺乳类动物、少部分鸟类为了渡过寒冬,具有降低体温进入类似昏睡状态的冬眠习性,这段期间它们不吃不喝,呼吸与心跳变得极弱极慢,靠着入睡前备好的自身脂肪撑过日子。

于是科幻电影便设想,未来人类是否也可通过大幅减少身体新陈代谢活动的“冬眠”,来执行耗时超过百年的遥远外太空任务?

然而我们会发现除了熊之外,其他具有冬眠习性的动物体型都很小,智利南方大学生态学家Roberto Nespolo、Carlos Mejias、Francisco Bozinovic的团队,便分析了不同哺乳动物在冬眠期间省下多少能量、这种睡眠状态对动物有什么益处,同时调查人类也进入冬眠的可行性,没想到得出惊人结论。

与大移动物相比,小型哺乳动物冬眠通常会节省更多能量,比如一只约45克的南猊(monito del monte,又称智鲁负鼠)在冬眠期间节省了76%的能量消耗;然而一只重180公斤的灰熊在冬眠期间并未节省能量,反而是“失去”,也就是说尽管熊确实会“闭关”数月渡过寒冷的季节,但它们的冬眠并不像松鼠或蝙蝠等小移动物的冬眠。

研究人员进一步说明,小动物身上热量消散速度比起大移动物更快,平常需耗费更多能量来维持体温恒定与正常活动,但进入冬眠后无论体型大小,每克消耗的能量都恒定,也就是说体型越小、能量消耗越少,反之体型越大、消能耗量越多。也因此进入冬眠模式对小动物有益处,但对大移动物来说,进入冬眠反而是不断失去能量。

回到太空旅行,太空冬眠事实上对节省能量消耗没有帮助。研究分析指出,人类经诱导进入冬眠后每天依然需消耗6.3克脂肪(换算每年2.2公斤)维持功能运转,若想冬眠90年,代表此人出发前需增胖到204公斤——完全不是可执行深空探索任务的健康体态。

团队认为,人类冬眠的能量需求与一般休息的能量需求并没太大差别,因此冒着冷却身体、降低心率、人为抑制新陈代谢活动的风险及麻烦,可能不会带来我们预期的结果。新论文发布在《英国皇家学会报告B刊》(Proceedings of the Royal Society B)。

(首图来源:pixabay)

发表评论