人類冬眠：或為生命按下“暫停鍵”

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

冬眠能力或存在于人類基因內(nèi)

科學家認為，冬眠能力最先出現(xiàn)在第一代遠祖哺乳動物——一種生活在6500萬年前的毛茸茸的樹棲動物身上，并最終傳遞給包括人類在內(nèi)的絕大多數(shù)現(xiàn)代哺乳動物。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的基因組里。

美國杜克大學研究冬眠現(xiàn)象的生物學家安妮·瑤德說：“這聽起來像科幻小說里才有的情節(jié)，但其中包含了絕對的生物學真理。我們運用了各種比較基因組學方法及其他手段來理解動物具有的這種普遍性。本領(lǐng)域幾乎所有科研人員都認為，冬眠能力來自哺乳動物的先祖，只不過現(xiàn)在大多數(shù)哺乳動物喪失了這種能力，或者只是沒使用它?！?/p>

醫(yī)學“冬眠”用以保護神經(jīng)系統(tǒng)

冬眠不只是延長睡眠而已。冬眠會導致新陳代謝發(fā)生巨大變化，包括體溫下降、心率下降和呼吸變慢。在冬眠的幾周時間里，一些溫血動物的體溫會從37℃下降到3℃，每分鐘的心跳只有區(qū)區(qū)幾次，身體的能耗也會大幅下降。

科學家尤其感興趣的是，究竟是什么樣的機制幫助冬眠動物在睡醒后迅速“滿血復活”，能避免人類臥床數(shù)周后就可能會出現(xiàn)的健康問題，比如骨質(zhì)疏松、心血管問題和肌肉萎縮等。

至少從2002年開始，急診科醫(yī)生就開始探索冬眠的保護作用：他們利用冰袋和冷卻毯暫時降低心臟病、腦損傷、中風和休克患者的體溫。僅僅把患者的體溫降低幾度，就能減緩新陳代謝，緩解腫脹，延緩通常因供血不足造成的腦細胞死亡，從而保護患者的大腦。

東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科主任醫(yī)師劉新峰對此進行了詳細介紹。他表示，“冬眠”在臨床上其實是一種低代謝的狀態(tài)。腦中風等臨床疾病的治療中，會用到“亞低溫療法”，通過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作用。這種方法對于治療腦損傷、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，大腦如果長期處在低溫狀態(tài)，會造成一定的損傷，因此，目前的亞低溫療法大多會將腦部降溫的幅度控制在1℃～3℃，并且在時長上也有一定的限制，多半為72小時以內(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，科學家的目標顯然更加遠大。美國威斯康星大學麥迪遜分校比較生物科學教授漢娜·凱麗介紹，科學家想用一種“自然、安全、可逆”的流程取代上述“簡單粗暴”的冷卻技術(shù)，因為這些技術(shù)有可能導致血液凝固并干擾免疫反應(yīng)。

凱麗的實驗室正與美國福納生物制藥公司（下稱“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：“我們正在研究人類冬眠藥物的應(yīng)用，這源于我們對動物如何熬過冬眠期的了解?！?/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，讓其進入冬眠狀態(tài)，這樣，患者的身體自然就會溫和地降溫。

圖/ 東方IC

航天“冬眠”助力宇宙探索

在南京航空航天大學航天學院教授聞新看來，“冬眠”是人類開展星際探索活動的備選手段之一。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。舉個例子，美國在1977年發(fā)射了“旅行者2號”探測器，40多年過去了，“旅行者2號”才剛剛飛出太陽系，沒有100年以上，想要飛到其他星系是不太現(xiàn)實的。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入太空后，至少需要400年到500年才能到達天狼星。假如人類想要實現(xiàn)探索天狼星等恒星的計劃，那么宇航員就需要在載人航天器里“沉睡”400多年。生命有限，只有通過減少能量消耗，降低體溫的“冬眠”手段，才能有望在未來實現(xiàn)這一美妙愿景。一代又一代科學家為了人類“冬眠”而不懈努力的根本原因之一便在于此。

目前，美國國家航空航天局就在加強對“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)獲得美國國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題。

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

太空工作室公司產(chǎn)科醫(yī)生兼首席醫(yī)療顧問道格·托爾克表示，即使現(xiàn)代醫(yī)學的“目標溫度管理”方法未能讓宇航員進入完全冬眠狀態(tài)，仍然可以保護宇航員，并使未來的太空任務(wù)更經(jīng)濟實惠。因為降低大多數(shù)宇航員的代謝，可以減少食物需求以及活動空間需求，從而降低航天器的重量。

托爾克解釋說，目前，將每磅（約0.45公斤）重量送往太空的成本約為1萬美元，因此，減輕航天器的載重量會讓人類獲益頗多，“這是工程問題的醫(yī)療解決方案”。（據(jù)《揚子晚報》《科技日報》）※