很多科幻電影提到的休眠技術,有多大可能性?

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科幻電影中的人體休眠技術,現實中有多大可能性?

傳說中的休眠技術在科幻電影中看得已經很多了,從《阿凡達》中的休眠到潘多拉星軌道上甦醒的傑克,到《太空旅客》中被小行星撞擊所喚醒的星爵,甚至還有《星際穿越》中的老黑在卡岡圖雅的軌道上等待庫伯回來,休眠技術的完美表現讓大家心馳神往!但看似簡單的技術,以現代條件下能實現嗎?

《阿凡達》的休眠艙,一個艙室上下兩面都有人員,看起來這不是VIP艙,比起《太空旅客》中的VIP待遇那是差多了!

《太空旅客》中可是低密度的頭等艙待遇,當這並不是我們今天討論的關鍵,本文的主題是以地球上現有的技術能實現休眠(冬眠)嗎?

一、什麼是休眠(冬眠)?

冬眠是動物對極端外界條件的適應,比如缺乏食物和寒冷的冬季,動物在消耗極低的狀態中度過漫長的冬季,直達溫暖的春天!在這種條件下,身體的各項機能都降到臨界狀態,比如心跳一分鐘幾次甚至更低,呼吸甚至數分鐘才一次,新陳代謝降到了僅僅能維持生命的狀態!對於動物來說,這是應對極端條件的一種生存狀態!一般冬眠的類型有三種:

1.提體溫調節與周圍環境一致,因外界條件觸發的冬眠,比如蛇以及蛙類等兩棲爬行類動物!

2.主動調節體溫接近周圍環境進入冬眠狀態,但一般體溫會維持在5℃以上,避免體液達到0℃以下結冰!

3.介於冬眠與睡眠之間的“沉睡狀態”,比如熊等動物,冬眠時體溫僅僅下降幾度!

從生活習慣上看人類並不需要進入冬眠狀態,因為人類的儲藏習慣可以捱過漫長的冬季,並且冬季也是一個準備與學習的季節,怎麼可以在冬眠中浪費呢?事實上是在漫長的太空旅途中,如果不能進入冬眠,那麼將消耗極度寶貴的資源,甚至在還沒有到達目的地之前就消耗殆盡!當然我們的規劃不可能如此草率,但如果能冬眠的話,則可以將更多的資源應用於目的地的建設物資準備!

二、我們人類能進入冬眠狀態嗎?

上文中的特別是第二種和第三種我們人類非常感興趣,因為哺乳動物的身體構造是類似的,而冬眠的哺乳類能在冬眠之前發出特殊的信號調節器官的代謝狀態!而我們人類最想了解的就是這個信號是怎麼發出的,過程是如何控制的,又是如何做到不損傷其他器官的!

2016年9月,中國科學院深圳先進技術研究院王虹在《科學》上發表了一片論文,部分揭開哺乳動物體溫調節機制的奧秘!實驗過程:利用最新的生物遺傳學技術,將小白鼠身上的設定和體溫調節神經元以特定的方式標記出來,這些神經元有一個特點,即表達TRPM2基因!,然後王虹在小白鼠基因組的特定位置植入一個“分子開關”,並向小白鼠體內注射一種名叫“Clozapine N-oxide”的藥物,它可以打開這個開關!激活TRPM2表達基因,小白鼠的體溫在2個小時內從37℃下降到了27℃,藥物代謝完畢後小白鼠體溫恢復正常,在隨後的檢測中,歷時約10個小時的實驗並沒有損傷小白鼠的健康!

當然這項技術是否能應用到人體上現在還無法下結論,但這就是黎明前的曙光,我們已經在根本上發現了這個調節的原理,但這僅僅是體溫調節,而其他是否有關聯,或者小白鼠的生理過程儘管類似但卻不能替代,因此應用到人體還需時日!

美國國家航空航天局也正在加緊對“人工冬眠”的研究,公開的資料表明NASA資助一家名為Spaceworks的公司,探索如何降低宇航員的體溫和代謝水平,以其達到類似冬眠或者極度沉睡的狀態,在180天的旅途中保持低消耗狀態到達火星!

三、冬眠的副作用

上文不是說沒有副作用麼?當然這僅僅是十小時的實驗,時間上並不足以表達整個冬眠進程!據維也納大學對歐洲黃鼠的研究中發現,長達整個冬季的冬眠會對動物的記憶造成負面影響,與沒有冬眠的其他動物比較,歐洲黃鼠在冬眠後似乎已經在冬眠前學習的技能忘得一乾二淨(冬眠之前在實驗室學習的走迷宮以及食物自給的槓桿等),維也納大學的研究人員對此解釋,冬眠可能會降低腦部機能!

這也許是一個悲傷的故事,加入個冬眠週期醒來的宇航員們個個都失憶了的話,這絕對將要發生事實上的《深空失憶》事件!可能有很多朋友並不知道《深空失憶》這部電影,但只要瞭解這是一部大規模星際移民的電影,在到達目的星球降落於海洋後,醒來的隊員沒有一個記得他們擔負的使命,而且都過了數百年,甚至都出現了新的人種......

也許上圖的劇照能讓各位想起些什麼,這是一部震撼的科幻片,一直堅持到最後才揭開謎底,有興趣的朋友不妨去看看2009年9月25日上映的老片,但表達的思想可絕不陳舊!

從冬眠的整個理論體系上來看,我們實現它還是非常具有潛力的,也許就在不遠的未來,但對於冬眠生理學以及冬眠的大腦記憶過程的研究還是一片空白,甚至還有我們未曾面對的未知領域,我們並不能簡單的一句話來概括行或者步行,不過未來的大門已經向我們打開,剩下的只有人類的努力以及給予足夠的時間!


星辰大海路上的種花家



不論是大年初一熱映的《流浪地球》還是前幾年熱映的《星際穿越》或者1968年熱映的《2001太空漫遊》,細心觀眾和科學愛好者以及科幻迷們都在其中能發現“人體休眠”或者說“人體冬眠”的情節。

其實從航空航天角度看,人體冬眠技術確實是遠距離長時間星際航行的最好幫手,畢竟構建大型生態循環的難度和成本要遠遠高於人體冬眠的成本,因此不排除未來的宇航員們在冬眠艙中沉睡幾十年最後到達目的地的可能性。

但不論人體冬眠技術的前景有多麼廣闊,對於現在的我們來說它依舊還是一項未來技術,目前我們能做到的只是把人凍上而不能解凍,而解凍過程又恰恰是人體冬眠的核心技術。目前在全世界範圍內已經有一部分絕症患者進行了人體冷凍手術,他們都期待自己重見天日的那一刻早點到來。

冬眠技術的目的就是讓人體的新陳代謝和各項生理活動長時間保持在最低水平,這樣一來人體的老化速度就會變成原來的十分之一百分之一,冬眠人可以用1年的生理衰老跨越10年甚至是100年。

目前世界各國其實已經在研究冬眠技術了,NASA就一直希望有一種技術可以讓登陸火星的宇航員們在大半年的航行時間都保持深度睡眠或者說冬眠,因為這樣一來就不需要攜帶海量生活物資了。


宇宙探索未解之迷


至少在現實中還沒有看到可能性,但科技發展總是無法預料且有時還是很跳躍的,所以很難保證幾十或幾百年後不會實現這樣的休眠技術。

在大自然界中有許多的動物可以表現出凍僵而不死的生命功能,這為我們的生命科學提供了例證,人類是否也可以像這些動物一樣,以冷凍來達到降低新陳代謝進入僵而不死的狀態呢?

現在來看是不能的,因為當人體被凍僵之後,細胞就漸漸的失去了活性,膨脹的體積以及凍僵之後產生的冰刺會破壞生理組織,這是不可逆的損傷,所以被凍死沒多久的人無法通過升溫的方式來複活他,因為他已經死了,而不是新陳代謝最低的狀態。

科幻電影中的休眠技術一般是將人體保存在營養液中,身上插滿了管子,然後密封置入休眠儀器之中,營養液提供休眠時期所需要的能量,那些管子監測著生命體徵,從鏡頭中看,這類休眠技術不像是在超低溫情況下進行的,如果可以研究出不在超低溫情況下進行休眠的技術,才有可能快速的應用到星際旅行中。

在現實中有這樣的一家公司,接收一些想要死後復活的顧客,在他們死後有限時間之內,抽乾血液,加入防凍劑,最終置入在-196℃的液氮中保存,液氮需要定期的更換以保證低溫效果。這些被低溫封存在罐子中的人類期盼著幾百年之後,科技進步得以使他們復活。

對此你有什麼看法呢?歡迎在下方留言探討。


科幻船塢


不妨抱著存在的態度看待,畢竟大千世界能人異士太多,我們又能瞭解多少呢?


上進的鄭先生


100年以後


bv天空之城


暫時沒有可能性。


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