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| 科技之谜:人真的能冬眠吗?
| | | 动物的冬眠本领
冬眠是某些动物抵御寒冷、维持生命的特有本领。冬眠时,它们可以几个月不吃不喝,也不会饿死。
有冬眠习性的动物每年有4-6个月是处在接近死亡的状态下的。比如地松鼠在冬季开始时,选择弯曲的地方,挖一个和自己身体一样大小的“冬宫”,然后身子缩成一团,体温从正常的36℃慢慢降到2℃左右,3-4小时后,心跳由350跳/分钟减至2-4跳/分种。
这些冬眠的动物都具有神秘的本能。例如有超级“冬眠家”之称的旱獭,冬眠时在土中挖出一个洞窟作为寝室,洞窟犹如一条长廊,能容纳十几头冬眠的旱獭。
“动物冬眠与它自身的特点以及生存环境有关,不是什么动物想冬眠就可以冬眠的。”乔慧理专家说,“比如某些鼠类,它们在冬眠过程中不吃不喝,代谢极其缓慢,可能是因为它们体内存在的某种物质起着生理调控作用。”
冬眠激素诱发动物冬眠
“现在已经发现一种叫做‘冬眠激素’的物质,这种物质比蛋白质要小,是一种含有9个氨基酸的肽类,对冬眠起调控作用。”乔专家说。
美国科学家道厄是在冬眠动物的血液里发现这种物质的,它能够诱发动物冬眠。在盛夏,如果把冬眠激素注入黄鼠和蝙蝠身上,这些动物就会有规律地长时间沉睡。后来又在不冬眠的猴子身上做试验,发现猴子竟然也出现典型的冬眠状态,脉搏跳动减少50%,体温也降低了。当冬眠激素的作用减弱后,猴子又逐渐恢复正常。道厄的这项新发现,对人们了解冬眠的机理起着巨大的推动作用。
神奇的“冬眠药”
“如果把有着与冬眠激素相同作用的类似物质用于人体,那么人体可能产生类似冬眠的状态。”乔慧理专家说。
让人类冬眠,科学家们的方案之一是使用一种叫做“戴德勒”(DADLE)的物质。试验表明,即便是在夏天,给松鼠注射这种物质后,它们也会进入冬眠状态。在非冬眠类动物身上也能产生同样的效果。据此估计,这种物质能使细胞分裂的速度放慢,细胞其它生理活动的强度都将降低。这意味着,它很可能也会将人体细胞带入休眠状态。
“人要到太空冬眠,需要具备一定条件,比如,是否存在一种物质,或其它的自动机制,在一定的时间之后,可以重新启动代谢,使人苏醒,这些还都在研究中”乔专家说。
低温可以让人“冬眠”
1974年4月,美国科学家在南极大陆的冰中发现至少冻结了1万年的细菌。他们在实验室中配制了营养液并提供适宜温度,经过精心操作,这些细菌复苏了。
在低温和冰冻条件下,细菌为什么没有被冻死而又复活了呢?科学家们在研究中发现:低温可使活组织的代谢能力显著降低。当外界温度降低到一定程度时,机体的细胞不会衰老,也不会退化,处于“生机停顿”状态。冷冻阻止了细胞的分解、衰老和死亡,因此生命得以永恒“封存”。
1967年1月19日,美国物理学家詹姆斯·贝德福身患癌症,濒临死亡。医生根据他的请求,把他的身体迅速冷却到摄氏零下196度,然后装进不锈钢棺材,长久放在摄氏零下200度的冰墓里。詹姆斯·贝德福希望将来有了治疗癌症的方法后,再把他解冻,治好他的病。
“冰冻和冬眠是不一样的,冰冻是完全把机体冻起来,基本是让生命停止在原来的状况,是完全被动的;而冬眠还有一个基本的代谢,具有一定的主动性。”张树义教授说。
人类冬眠是可能的
“让人冬眠实际上是一种生理仿生过程,这是一个非常大的学科交叉,应该从动物学、生理学、细胞生物学、分子生物学等各个角度同时研究。让人类冬眠,还需要与药理学联系起来,比如说我们注射什么样的药物,可以使人产生类似冬眠的特征。我想,这是一个可以实现的大工程,当然,它需要一个相当大的团队共同合作,共同努力。”张树义教授说。
张树义教授主要研究翼手目动物———蝙蝠。他介绍说,从代谢的角度讲,蝙蝠冬眠时的呼吸及代谢都比正常的时候低几十倍,甚至上百倍,体温也很低。冬眠醒来后,与冬眠前相比,除了体重下降和脂肪减少之外,蝙蝠的身体从本质上没有大的变化。
“冬眠人”的出现,或许能帮助科学家们找到一个让人冬眠的更有效的方法。
据报道,欧洲宇航局目前正在投入大笔资金研究让宇航员“冬眠”的太空科技项目,该项目被称为“太空旅行的圣杯”。一旦科学家发明出让人“冬眠”的方法,那么宇航员就可以在一种“假死状态”中进行为期数月甚至数年的太空旅行,根本不需要在太空船上消耗太多的生活必需品。欧洲宇航局科学家希望,如果这种“冬眠系统”及时发明出来,那么他们将在二○三三年发射飞船,派人类登陆火星。
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“冬眠”也可解决心理压力
如果宇航员是处在“冬眠”状态下,对食物的需求将大大减少,同时新陈代谢也将减慢,宇航船将会变得更轻,可以携带更少的燃料。
如果让宇航员在太空船上“冬眠”,可以解决掉诸如心理压力、孤独症等棘手问题。如果宇航员在“冬眠”状态中成功登陆火星,那么将为人类前往太阳系其他星球、包括土星铺平道路。尽管外太阳系的行星大多是由气体组成的,但人类的宇宙飞船可以登陆在这些气体行星的卫星上面。不过,人类抵达土星将花更长的时间,需要在漫漫太空中飞行10年。
美国、英国和欧洲的科学家说冬眠
美国科学家也在研究人类“冬眠”技术,五角大楼希望这种科技能用来治疗受伤的士兵,不过,美国宇航局显然对这项技术并不看好,没有投入太多的研究资金。
一些科学家相信,“冬眠”科技也许永远不会适合人类。英国萨里大学睡眠研究中心主任尼尔·斯坦利称,“冬眠”技术将是对人类大脑的“折磨”。
欧洲宇航局“宇航员和太空任务小组”负责人杰拉德·西勒2000年曾乘坐飞船去过太空,他称自己绝不愿意在太空旅行中陷入漫长的沉睡中。西勒说:“冬眠科技也许适合旅程更漫长的太空任务,譬如星际旅行等,这样的太空旅行可能需要数百年的时间。更短的太空旅行,譬如前往火星,我更愿意自己一直醒着,这才会成为一次充满乐趣的太空之旅。”
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