在著名導(dǎo)演克里斯托弗·諾蘭執(zhí)導(dǎo)的電影《星際穿越》中，宇航員們可以把身體浸入一種液體，隨后進(jìn)入低溫休眠狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的太空旅行。這樣的“腦洞”并不是諾蘭的獨(dú)創(chuàng)，在許多科幻小說(shuō)和電影中都有類(lèi)似低溫休眠的情節(jié)。事實(shí)上，科學(xué)家們正在設(shè)想人類(lèi)能否像冬眠的動(dòng)物一樣，通過(guò)事先儲(chǔ)備能量、降低體溫、減少代謝等方式進(jìn)入低能耗狀態(tài)，為一些疾病的治療乃至太空的探索帶來(lái)新的可能。

冬眠能力或存在于人類(lèi)基因內(nèi)

科學(xué)家認(rèn)為，冬眠能力最先出現(xiàn)在第一代遠(yuǎn)祖哺乳動(dòng)物——一種生活在6500萬(wàn)年前的毛茸茸的樹(shù)棲動(dòng)物身上，并最終傳遞給包括人類(lèi)在內(nèi)的絕大多數(shù)現(xiàn)代哺乳動(dòng)物。如果這一設(shè)想是正確的，那么，冬眠的秘密可能潛伏在人類(lèi)的基因組里。

美國(guó)杜克大學(xué)研究冬眠現(xiàn)象的生物學(xué)家安妮·瑤德說(shuō)：“這聽(tīng)起來(lái)像科幻小說(shuō)里才有的情節(jié)，但其中包含了絕對(duì)的生物學(xué)真理。我們運(yùn)用了各種比較基因組學(xué)方法及其他手段來(lái)理解動(dòng)物具有的這種普遍性。本領(lǐng)域幾乎所有科研人員都認(rèn)為，冬眠能力來(lái)自哺乳動(dòng)物的先祖，只不過(guò)現(xiàn)在大多數(shù)哺乳動(dòng)物喪失了這種能力，或者只是沒(méi)使用它。”

醫(yī)學(xué)“冬眠”用以保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)

冬眠不只是延長(zhǎng)睡眠而已。冬眠會(huì)導(dǎo)致新陳代謝發(fā)生巨大變化，包括體溫下降、心率下降和呼吸變慢。在冬眠的幾周時(shí)間里，一些溫血?jiǎng)游锏捏w溫會(huì)從37℃下降到3℃，每分鐘的心跳只有區(qū)區(qū)幾次，身體的能耗也會(huì)大幅下降。

科學(xué)家尤其感興趣的是，究竟是什么樣的機(jī)制幫助冬眠動(dòng)物在睡醒后迅速“滿(mǎn)血復(fù)活”，能避免人類(lèi)臥床數(shù)周后就可能會(huì)出現(xiàn)的健康問(wèn)題，比如骨質(zhì)疏松、心血管問(wèn)題和肌肉萎縮等。

至少?gòu)?002年開(kāi)始，急診科醫(yī)生就開(kāi)始探索冬眠的保護(hù)作用：他們利用冰袋和冷卻毯暫時(shí)降低心臟病、腦損傷、中風(fēng)和休克患者的體溫。僅僅把患者的體溫降低幾度，就能減緩新陳代謝，緩解腫脹，延緩?fù)ǔＲ蚬┭蛔阍斐傻哪X細(xì)胞死亡，從而保護(hù)患者的大腦。

東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師劉新峰對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)介紹。他表示，“冬眠”在臨床上其實(shí)是一種低代謝的狀態(tài)。腦中風(fēng)等臨床疾病的治療中，會(huì)用到“亞低溫療法”，通過(guò)在下腔靜脈輸入冰生理鹽水等方式，降低腦部的溫度，從而起到一定的腦保護(hù)作用。這種方法對(duì)于治療腦損傷、腦缺血等病癥，能夠起到一定的效果。

但降溫也有一定的限度，大腦如果長(zhǎng)期處在低溫狀態(tài)，會(huì)造成一定的損傷，因此，目前的亞低溫療法大多會(huì)將腦部降溫的幅度控制在1℃～3℃，并且在時(shí)長(zhǎng)上也有一定的限制，多半為72小時(shí)以?xún)?nèi)。在心外科和神經(jīng)外科手術(shù)中，低溫療法已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。

不過(guò)，科學(xué)家的目標(biāo)顯然更加遠(yuǎn)大。美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校比較生物科學(xué)教授漢娜·凱麗介紹，科學(xué)家想用一種“自然、安全、可逆”的流程取代上述“簡(jiǎn)單粗暴”的冷卻技術(shù)，因?yàn)檫@些技術(shù)有可能導(dǎo)致血液凝固并干擾免疫反應(yīng)。

凱麗的實(shí)驗(yàn)室正與美國(guó)福納生物制藥公司（下稱(chēng)“福納公司”）合作，共享冬眠數(shù)據(jù)。福納公司首席執(zhí)行官阿什利·策恩德說(shuō)：“我們正在研究人類(lèi)冬眠藥物的應(yīng)用，這源于我們對(duì)動(dòng)物如何熬過(guò)冬眠期的了解?！?/p>

如果這樣的研究取得成功，福納公司希望用一種冬眠藥物取代冰袋，這種藥物能直接降低患者的新陳代謝水平，讓其進(jìn)入冬眠狀態(tài)，這樣，患者的身體自然就會(huì)溫和地降溫。

圖/ 東方IC

航天“冬眠”助力宇宙探索

在南京航空航天大學(xué)航天學(xué)院教授聞新看來(lái)，“冬眠”是人類(lèi)開(kāi)展星際探索活動(dòng)的備選手段之一。要知道，在廣闊的宇宙里，星系之間的距離都是以“光年”為單位。舉個(gè)例子，美國(guó)在1977年發(fā)射了“旅行者2號(hào)”探測(cè)器，40多年過(guò)去了，“旅行者2號(hào)”才剛剛飛出太陽(yáng)系，沒(méi)有100年以上，想要飛到其他星系是不太現(xiàn)實(shí)的。天狼星是距離地球比較近的恒星，載人航天器從地球上搭載火箭進(jìn)入太空后，至少需要400年到500年才能到達(dá)天狼星。假如人類(lèi)想要實(shí)現(xiàn)探索天狼星等恒星的計(jì)劃，那么宇航員就需要在載人航天器里“沉睡”400多年。生命有限，只有通過(guò)減少能量消耗，降低體溫的“冬眠”手段，才能有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)這一美妙愿景。一代又一代科學(xué)家為了人類(lèi)“冬眠”而不懈努力的根本原因之一便在于此。

目前，美國(guó)國(guó)家航空航天局就在加強(qiáng)對(duì)“人工冬眠”的研究，探索如何降低宇航員的體溫和代謝水平，在180天的火星之旅中保持“冬眠狀態(tài)”。

太空工作室（SpaceWorks）公司是一家總部位于美國(guó)亞特蘭大的航空航天工程公司。該公司目前已經(jīng)獲得美國(guó)國(guó)家航空航天局的資助，希望厘清在前往火星的太空任務(wù)中，冬眠如何保護(hù)宇航員免受輻射傷害、避免骨骼和肌肉損失以及其他健康問(wèn)題。

該公司正在將所有研究結(jié)果編制成一份技術(shù)手冊(cè)，介紹如何根據(jù)目前的急診醫(yī)療程序，未來(lái)讓宇航員進(jìn)入休眠狀態(tài)。

太空工作室公司產(chǎn)科醫(yī)生兼首席醫(yī)療顧問(wèn)道格·托爾克表示，即使現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的“目標(biāo)溫度管理”方法未能讓宇航員進(jìn)入完全冬眠狀態(tài)，仍然可以保護(hù)宇航員，并使未來(lái)的太空任務(wù)更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。因?yàn)榻档痛蠖鄶?shù)宇航員的代謝，可以減少食物需求以及活動(dòng)空間需求，從而降低航天器的重量。

托爾克解釋說(shuō)，目前，將每磅（約0.45公斤）重量送往太空的成本約為1萬(wàn)美元，因此，減輕航天器的載重量會(huì)讓人類(lèi)獲益頗多，“這是工程問(wèn)題的醫(yī)療解決方案”。（據(jù)《揚(yáng)子晚報(bào)》《科技日?qǐng)?bào)》）※