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由于太空中的性学、生育学和生殖学研究尚且空白,人类能否安全地在地球之外孕育孩子还是未知问题。图片版权:John Lamb via Getty Images illustration
”太空干大事“
我们假设这样一个场景:一对新婚夫妇,经过旅程颠簸劳累,终于到达酒店下榻,他们打赏了行李员,行李扔一边,卧倒在松软的床上,长舒一口气。他们想要一个令人记忆深刻的蜜月,花了几百万终于如愿了。
他们稍作休整,旅行最初的疲惫感一扫而光,他们开始像所有新婚爱侣一般欢闹。也许,现在唯一能使他们分心的,就是这间小屋窗外无与伦比的美景——无限的宇宙空间,与250英里之下,地球发出的微弱蓝光。
假如太空酒店的设想在未来几十年内实现,宇宙蜜月不会再是科幻小说的虚构情节。就算没有这种酒店,60英里高的太空夜店,在超长轨道的太空飞行中也可能实现。来度假的夫妇可能带回地球的“纪念品”使科学家们担忧——他们甚至觉得有必要开展一项关于未来太空旅游业人类受孕风险的调查。
担心的根源在于,没人知道在太空受孕是否会对胎儿和母亲造成何等有害影响。根本没有足够的研究。虽然职业宇航员非常清楚他们为什么不能在太空中造孩子,但太空旅行的客户可能缺乏知识,不会表现同样的克制。
“新婚夫妻如胶似漆,他们可能会灵感上头,想搞件载入史册的大事,‘嘿亲爱的,我们创造了第一个在太空中自然受孕的婴儿’,但他们不该这么做。”太空研究公司SpaceBorn United的首席执行官Egbert Edelbroek如此表态。
Egbert今年四月参与发表的一篇文章引发了热议,甚至晚间脱口秀《吉米·坎摩尔直播秀》的主持人都调侃文章的九位作者为“非常孤单寂寞冷”,因为他们提起了一个少有人考虑的问题。文章本意是,让蓬勃发展的太空旅游业采取一些措施,劝阻可能致孕的太空性行为(研究人员特意说明,这不是把所有性行为一棍子打死,他们不是迂腐的人)。这个话题聚焦了一个存在性问题:如果人类不知道如何在太空中或其它任何世界中生育,那么在全球危机的情况下,人类如何实现太空移民,逃离地球?
SpaceX创始人埃隆·马斯克表示,他的最终愿景是用一支星舰舰队将100万人送上火星。但是,如果这支勇敢的先锋队因为人们不能生孩子或生不下健康的孩子而全部绝后,那有什么意义呢?
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来自重力和宇宙辐射的挑战
在太空飞行中,人类所处的重力环境不断变化——有时变小,有时变大。想想游乐园里,是不是很多过山车都有禁止孕妇乘坐的警示牌?部分原因就是额外的重力会导致胎盘过早从子宫壁分离。
另一方面,像国际空间站那样低重力甚至零重力的环境本身也对人体健康构成挑战。在开展载人航天任务的几十年内,美国航天局一直在研究如何使人体在失重环境中保持健康,航天员被要求每天在跑步机上或固定自行车上至少锻炼两小时,以对抗骨骼和肌肉的流失。
电影《机器人总动员》(Wall-E)中,在未来时代,人类搭乘星舰移民,然而,由于长期对机器人的过度依赖,移民人类普遍缺乏运动,导致骨质和肌肉流失;到了第三、四代后代,每个人都变成了无法走路的大胖子。
这可真够“轻微”的-_-b
另外,研究表明,宇宙辐射和其他强辐射源一样,可能会损害DNA、生殖器官、精子和卵细胞。根据暴露时长和量的不同,女性可能面临不育、卵巢衰竭和癌症的风险,这可能会导致更年期提前或死亡。孕妇则直接面临流产和早产的风险。尽管科学发现表明精子可以安全地在太空中储存一段时间,但男性受到过多的辐射也会影响精子数量,导致不育。
当然,辐射对胚胎和新生儿的健康构成巨大威胁,会导致生长迟缓、认知障碍、畸形和新生儿死亡。
英国克兰菲尔德大学天体生物学和太空生物技术教授David Cullen说:“我们认为,长期暴露在宇宙辐射环境中,骨骼和肌肉组织的发育会有很多负面问题。本质上,这些问题是由遗传学、生物化学和人体对外界环境的反应等复杂因素驱动的。”
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初创公司探索太空繁衍的可能性
在荷兰企业家Egbert的构想中,想要在太空中安全地繁衍后代,可以先摒弃性爱过程。他创办的公司“SpaceBorn United”可能是世界上第一家计划在太空中实行体外受精研究的公司。
最开始,他们计划在一系列实验中观察偏重力对胚胎发育的影响。该公司目前拥有约30名兼职员工,在使用人类细胞之前,只能先做动物实验。今年8月,SpaceBorn United与马来西亚太空探索公司Independent-X合作,使装有生物样本的返回舱进行亚轨道坠落,用这种方式营造实验环境。
目前,SpaceBorn United已经使用微流体技术开发了一种微试管型婴儿和胚胎孵化器。其原型器件形似一张CD,有多个容纳精子和卵细胞的微小通道。圆盘的旋转可以模拟不同重力负载,同时使精卵结合形成胚胎。Egbert表示,公司正在与德国Atmos Space Cargo公司合作,明年年底前将小鼠胚胎送上轨道进一步实验。
SpaceBorn United利用微流体技术开发了一种小型试管婴儿和胚胎培养箱。原型器件看起来像一张CD,有多个容纳精子和卵细胞的迷你通道。图片版权:SpaceBorn United
这些实验的“后勤工作”很复杂。由于需要保持最佳活力的雌性细胞(只在四至六个小时内有生育能力),他们必须在准备好细胞样品后立即获得火箭有效载荷,这样“拼车计划”就不可行了。
但,以目前情况来看,只有私营企业才能在太空繁衍的研究中发挥主导作用,因为美国航天局和其他政府的航天机构在参与此类研究之前,面临着繁重的政治挑战。例如,在美国,性已经是一个禁忌话题,更不用说还有围绕生育权的争论,这些都是巨大的障碍。专家表示,国会不可能同意为美国航天局的相关研究提供资金。
私营企业不得不在太空繁衍研究中发挥主导作用,因为美国航天局和其他政府航天机构在参与此类研究之前面临着政治挑战。来源:DEA\/L.RICCIARINI\/De Agostini via Getty Images
Egbert说,他的团队“只能小步走——用果蝇、蛙卵和一些啮齿动物——想都不要想用人类生殖细胞做这件事”。
媒体曾报道过一项成功的太空繁殖实验,但在微重力条件下饲养的蝌蚪存在头部和眼睛增大的异常现象。资料来源:Tom Trower/美国航天局Ames研究中心
SpaceBorn United的大多数投资者都在生育学领域工作,因为太空繁衍技术有潜力改善地球上的辅助生殖技术。阿拉伯联合酋长国等新兴航天国家也有与他们合作的兴趣,这些国家可能希望抢占先机,参与太空中类人胚胎的首次受孕研究。
SpaceBorn United预计,与太空葬礼市场一样,早在人类真正到达在地外的世界、真正有繁衍后代的需求之前,就已经有大金主们愿意支付太空受精婴儿的高昂费用。
Egbert说:“我们也可以培育一些太空宠物,比如太空猫和太空狗。”
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太空人类生殖研究的伦理疑问
莫斯科彼得罗夫斯基国家外科研究中心的神经科学家Alexandra Proshchina说,尽管最终目标是有一天人类能在太空中实现自然受孕和分娩,但这在短期内是不可能的。
她和同事们已经通过生物医学问题研究所组织的几次任务,在微重力环境下进行了动物繁殖研究。20世纪90年代,他们在BION-10生物卫星上参与了一项俄罗斯-加拿大联合实验,实验对象为爪蛙蝌蚪;以及在亚特兰蒂斯号航天飞机上进行的为期11天的俄罗斯-美国联合实验,研究重点是大鼠胚胎的发育。
之后,在2014年,他们与莫斯科国立大学的生理学家Rustam Berdiev一起,在俄罗斯FOTON-M4卫星上,首次尝试了日行壁虎交配实验,但执行任务遇到了种种困难,还未完成实验,壁虎已经死亡了。研究人员告诉Mashable,该团队正在准备一项使用高冠变色龙胚胎的在轨实验,但该项目已经停滞,部分原因是资金短缺。
怀孕期间,女性得适应体重、激素水平、新陈代谢的变化,以及其它一些给身体带来巨大压力的生理反应。Proshchina和形态学家Victoria Gulimova说,就算是处于最佳状态的宇航员,也免不了犯“太空思乡病”。
Proshchina说:“让孕妇承受这样的身体压力很不人道。更不用说,让婴儿承受如此多的危险,是不可接受的。”
拥有人类性学博士学位的前空军太空行动指挥官Alex Layendecker说,即使婴儿能够在太空中安全娩出,科学家们对太空环境对儿童和青少年的影响也知之甚少。他最近成立了太空性学研究所(Astrosexological Research Institute),这是一个非营利组织,旨在促进太空中的性和生殖研究。
即使婴儿可以在太空中出生,科学家们对太空环境对儿童和青少年的影响也知之甚少。图片来源:A. Martin UW Photography via Getty Images
他说,儿童的细胞分裂比成人更快。电离辐射穿透人体时,会破坏DNA中的化学键,引起细胞变异,并可能最终导致癌症。如果一个儿童患上癌症,在外太空条件下癌症的扩散速度可能比成年人更快。
考虑到缺乏数据,科学家们可能需要青少年参与相关太空实验。然而,道德层面上说,带未成年人离开地球,就算只是为了太空巡航,也会越界:儿童无法提供知情同意,这样他们以后可能会面临更高健康风险。
一个在太空中孕育和出生的人类是否能够适应其他行星,也是个令人头疼的未知数。同样在彼得罗夫斯基国家外科研究中心工作的Gulimova说,甚至还不清楚这样的孩子回地球后是否能生存。
或者,从另一个层面想,第一次由宇航员及其后代进行的长时间太空旅行,必须计划为单程旅行吗?
她说:“飞船上快乐的父母听到第一个太空公民的第一声哭泣之前,还有很多问题亟待解决,还有更多的地面和在轨实验需要进行。”
宇航员及其后代的首次长时间太空旅行,难道只能买单程票吗?图片版权:Steven Hobbs / Stocktrek Images via Getty Images illustration
END
斗转星移,日月生辉!牧夫天文伴您遨游宇宙!
秋天的北京密云水库,日落后不久,已经可以看见漫天繁星。作者摄于2023年9月24日。
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