微文吧

公众号

比起移民火星,还是先研究下怎么“太空生子”吧

- 智能相对论 - 阅 41
米小巴,免费电商小程序

封面

来源:智能相对论(ID:aixdlun)

作者:雷宇




看到上面这张图了吗?伊隆·马斯克每次开新公司总是从最右边开始,然后再一路推导到左边。


通常在一个热门行业变得热门之前,并不是缺乏让其燃起来的木头,而是缺乏可以燎原的火星——总有一些技术上的短板阻止一个行业快速起飞。所以马斯克建造一家公司的核心初期战略,就是创造能够带来能点燃整个行业的火星。


这样看来,马斯克的所作所为都可以理解为其在“殖民火星大计划”的一部分。殖民火星从来就是他的目标,这一点从他2002年成立SpaceX起就未改变过。


那么殖民火星的一大重要因素是什么呢?繁衍后代。


今年四月初搭乘SpaceX的猎鹰9火箭和龙飞船升空的,除了一批补品,还包括了12个男人冷冻的精液。这是第一次利用人类精液在太空中进行实验。但是此前,包括青蛙、蝾螈、海胆、海蜇、蜗牛、青鳉鱼和其他水生无脊椎动物在内的若干物种,已经成功地在太空中繁殖。


但对人来说,想在太空繁衍生命就没那么容易了。


太空繁衍有多难?


根据牛顿第三定律,力的作用是相互的,你在太空中接触一个物体,就会给它一个力,改变它的速度和方向。所以,男太空人即使只是拍拍女太空人的肩膀,双方也会被弹向两个方向,直至碰到其它物体。至于人类的繁衍行为,你懂的......


可能也会有人觉得奇怪,为什么大费周章带冷冻精液上太空呢?明明有宇航员啊。曾有相关研究指出,在太空微重力作用,人类的血流循环会受到一定影响,可能没办法充血(你懂的)......而且,人类在太空中进行繁衍,也会带来许多预料不到的并发症,例如晕动病和由于缺少通风设备而出现的呼吸困难。另外,在太空这样的特殊环境下,一旦有液滴漏出来悬浮于空气中,要去除干净就很困难,这些飘散的液滴有潜在危害,甚至会造成设备短路等故障。


智能相对论分析师雷宇在这里重点解释一下太空辐射,它是一种包含伽玛射线、高能质子和宇宙射线的特殊混合体。《绿巨人》这部电影里面,由于伽马射线射线的辐射使班纳博士的的肌肉组织、结缔组织、神经组织发生了异化,一旦愤怒就会化身为绿巨人浩克。


现实生活中,你可能不会这么魔幻。如果将太阳作为参照物,伽马射线在几分钟内释放的能量相当于万亿年太阳光的总和,它强到可以把空气都点燃,只需要几秒钟就能烧焦地球上的任何生物,可见宇宙环境有多恶劣。




人们在宇宙受到的辐射量超过地球上的100倍。作为身体上最敏感的部位,生殖器官受到辐射的影响也最大。辐射会让精子产生严重的生殖问题,使精子发生突变。一项研究表明,来自太空辐射的带电氧离子和铁离子会对母鼠卵泡储备造成伤害,而雌性卵巢内的卵泡又是有限的,长时间曝露在辐射下甚至会对大脑造成永久伤害。


那么怎么办呢?


见微知著,从更小的单位开始研究


1. 精子


2013年8月,日本的研究人员利用日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的货运航天器,将冷冻干燥精子样本送上国际空间站。在呆了288天之后,样本随着火箭回到地球。研究者们用这些精子对实验室小鼠产生的卵子进行体外受精和胚胎移植。经历19天的孕育后,研究人员实施剖腹产,生下健康小鼠。




其实,小鼠其在某种程度上存在DNA损伤,但这些DNA损伤并没有影响到后代,也没有通过性状表达出来,甚至在二代小鼠在生育第三代的时候也表现正常。


这是人类首次在哺乳动物上完成类似的实验。而在对人类精液进行研究时,国际空间站上的科学家将解冻并激活精液样本,然后观测精子活力与精卵结合的情况。这里需要理解精子获能,即精子获得穿透卵子透明带的过程,只有经历了这个过程精子才能完成受精。现阶段需要搞清楚两个问题,微重力对精子活力的影响,以及在微重力下能否完成精子获能。


早前有研究证明,缺乏重力会干扰精子的正常功能。然而,即便精子细胞本身功能正常,它们能否在太空中和卵子结合依然成谜,现阶段对精子活动的探索依然处于极早期阶段。


2. 胚胎干细胞


前不久,天舟一号货运飞船在太空开展人胚胎干细胞分化为生殖细胞的实验,该项目负责人为清华大学医学院教授纪家葵。该团队此前已研究证明,人的胚胎干细胞可分化培育出原始生殖细胞以及类精子细胞。


该团队开发了一套荧光报告系统,将2008年获得诺贝尔奖的绿色荧光蛋白GFP,嵌入到了一个名叫VASA的基因之中。当细胞表达VASA基因的时候,荧光蛋白也同时会被激活表达,细胞就会发出绿色的荧光,以此来判断人类胚胎干细胞是否分化出原始生殖细胞,并实时传输回地面,与地球上同时进行的对照实验比对。




该研究重点关注太空微重力环境下生殖细胞发育与成熟的基本规律,探索微重力、高辐射的环境对于人生殖细胞有什么影响,生殖细胞的分化是否会因此而滞后或者效率降低。


2015年NASA 的研究结果表明,太空微重力环境影响了小鼠拟胚体(EB)在太空的分化能力,抑制了谱系分化基因的表达,但这些未分化的EB在地面条件下培养却能够进一步分化。


通过这一系列的研究,最终对未来人类在太空中繁衍可能带来的影响提供理论依据和技术支持。然而,不管是研究精液还是胚胎干细胞,始终还处于早期研究阶段,最后即使能受孕,接下来该如何发育依然是需要探索。


受精卵可以在太空发育吗?


初中生物教科书里面曾大力推荐过太空育种,简单说就是让很多植物种子搭载火箭兜一圈,在太空高能粒子辐射、微重力、高真空等条件下让植物种子发生遗传变异,然后经过挑选留下人类想要的品种筛选育种。但实际情况是,一大批种子带去太空,只有少部分能结出又红又大的果子,绝大部分的变异都不是人类所需要的。


人的对称生长与地球上的重力有很大的关系,再加上强大的辐射能带来什么样的宝宝,连绿巨人本人都难以回答。植物种子变异畸形的种子会即刻销毁,但人类的受精卵,伦理上并不允许这样做。那应该怎么呢?建立专门的福利机构吗?显然没这么简单。


移民火星听起来的炫酷程度,其实远远不及实现起来的难度,但是随着越来多技术难关被攻克,假以时日,去火星度假或许会跟如今去一趟三亚一样简单。怎么样,想做太空人吗?我可不会给你好吃的喜之郎果冻C。


智能相对论(微信id:aixdlun):深挖人工智能这口井,评出咸淡,讲出黑白,道出vb深浅。重点关注领域:AI+医疗、机器人、智能驾驶、AI+硬件、物联网、AI+金融、AI+安全、AR/VR、开发者以及背后的芯片、算法、人机交互等。

微文吧官方微信公众号 :sz_wwb

相关文章!
  • 从“朋友圈三天可见”,谈谈我们该如何面对社交网络
    - 阅 21

    1 最近接二连三地发现,在好多朋友的个人主页下面都显示了这么一句经典的话。 “—朋友仅展示最近三天的朋友圈—” 在其个人资料栏里面,微信还展示了其“个人相册”的小图截屏,似乎在告诉你

  • 如何避免 MVP 的陷阱
    - 阅 20

    创造一个成功的MVP不仅仅是为了构建一个能够大开眼界的产品,更重要的是如何把一件小事情做好。几年前,一个新的音乐订阅产品以改变音乐流行方式为目标亮相了。事实上,音乐类产品历经了几十年的起起伏伏

  • 高级PM教你定制APP通用元件库
    - 阅 25

    视觉设计师有自己的组件来定义视觉规范,前端工程师有系统SDK自带的UIkit调用,而我们产品经理也应该有一套适合自己的元件库来提升画原型的效率。网上有不少文章叫你如何使用Axure的元件库功能,侧重于讲工具使用。

取消

感谢您的支持,我会继续努力的!

扫码打赏,你说多少就多少
我要打赏

打开微信扫一扫,即可进行扫码打赏哦

会员登录
还没有账号立即注册

手机登录

保持登录
返回

您可以选择以下第三方帐号直接登录微文吧,一分钟完成注册