像三體人一樣脫水，難不倒它們

文／窗敲雨（藥學(xué)碩士，果殼網(wǎng)主筆）

在科幻巨著《三體》中，面對(duì)環(huán)境惡劣的亂紀(jì)元，三體人能夠迅速脫水來(lái)延續(xù)生命，直到環(huán)境穩(wěn)定的恒紀(jì)元到來(lái)，再泡水“復(fù)活”。

而在現(xiàn)實(shí)世界里，依靠“脫水”進(jìn)入休眠狀態(tài)來(lái)度過(guò)危急時(shí)刻的生物，其實(shí)有不少。不過(guò)，與外星智慧文明的代表三體人相比，現(xiàn)實(shí)中具備這種能力的生物相當(dāng)不起眼，比如昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)、細(xì)菌等家族中的某些成員。在眾多脫水“高手”之中，水熊蟲(chóng)和細(xì)菌可能是我們身邊最容易找到的兩類脫水生物。

←水熊蟲(chóng)（圖：視覺(jué)中國(guó)）

↓脫水中的水熊蟲(chóng)（圖：視覺(jué)中國(guó)）

水熊蟲(chóng)休眠中，高溫輻射都勿擾

水熊蟲(chóng)是對(duì)“緩步動(dòng)物門(mén)”的俗稱，它并不是單一的物種，而是一個(gè)龐大群體的統(tǒng)稱。目前，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了1000 多個(gè)水熊蟲(chóng)物種。

顧名思義，水熊蟲(chóng)的外形乍一看像只憨憨的熊，它的全身由頭部與4 個(gè)相似的體節(jié)組成，每個(gè)體節(jié)上長(zhǎng)著一對(duì)小腳，末端有爪子、吸盤(pán)或腳趾。水熊蟲(chóng)通常身長(zhǎng)不足1 毫米，要用顯微鏡才能看清它的真容。

水熊蟲(chóng)的分布非常廣泛，從高山到大海，從赤道到兩極，都能找到它們的身影。它們很可能就住在你身邊，安家在潮濕的苔蘚上。

和三體人相似，當(dāng)遇到干旱等不利于生存的情況時(shí)，水熊蟲(chóng)能夠脫去身體里絕大部分水，進(jìn)入代謝近乎停止的休眠狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱為“隱生”。在休眠狀態(tài)下，水熊蟲(chóng)往往對(duì)外界的危險(xiǎn)有極強(qiáng)的抗性。有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，部分水熊蟲(chóng)休眠體能夠撐過(guò)150 ℃的高溫、- 272 ℃的低溫、太空真空、高劑量輻射等極端環(huán)境而不會(huì)死亡。等環(huán)境危機(jī)解除后，水熊蟲(chóng)會(huì)從休眠中蘇醒過(guò)來(lái)，恢復(fù)體內(nèi)的水分和代謝。

這種休眠機(jī)制能幫助水熊蟲(chóng)沉睡很多年?？茖W(xué)家曾發(fā)現(xiàn)，一種生活在南極的水熊蟲(chóng)物種在冰箱里休眠了30 年之后依然能活過(guò)來(lái)。但人們現(xiàn)在還不清楚這種隱生的狀態(tài)最長(zhǎng)能持續(xù)多久。

當(dāng)然，脫水休眠并不是萬(wàn)能的，水熊蟲(chóng)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)稱不上是“不死之身”。除去休眠時(shí)間，這些小動(dòng)物的壽命其實(shí)很短，只有3—30 個(gè)月。它們只有處在休眠狀態(tài)中才擅長(zhǎng)應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境，而且即使是在這種狀態(tài)下也依然不耐受機(jī)械損傷——只要碾壓就能輕易地把它們殺死。

亦正亦邪的細(xì)菌芽孢

部分細(xì)菌會(huì)形成芽孢來(lái)度過(guò)生存危機(jī)。芽孢與水熊蟲(chóng)的休眠體存在很多差異，但它們都具有高度脫水、代謝靜止和擅長(zhǎng)對(duì)抗危險(xiǎn)環(huán)境的特點(diǎn)。變成芽孢之后，細(xì)菌會(huì)獲得比在活躍狀態(tài)時(shí)更強(qiáng)的抗性，甚至在經(jīng)歷酒精消毒、沸水煮之后都不會(huì)死掉。

一些能產(chǎn)生芽孢的細(xì)菌對(duì)人類有害。例如炭疽芽胞桿菌，它可以導(dǎo)致嚴(yán)重的感染，有時(shí)甚至?xí)旅楸苊獗贿@些細(xì)菌侵害，人類必須采取非常嚴(yán)格的滅菌手段，用高溫高壓將芽孢徹底殺死。

另一些細(xì)菌芽孢非但不會(huì)危害人類，還可能對(duì)人類有益?？莶輻U菌就是這樣一種“友好”的芽孢細(xì)菌，它可以用來(lái)發(fā)酵黃豆以制作納豆，也可以做成益生菌制劑。將脫水休眠的芽孢形態(tài)細(xì)菌做成制劑，不僅比普通的活細(xì)菌更易保存，而且它們的抗性更強(qiáng)，不容易被人類的胃酸殺死，能夠保證到達(dá)腸道，發(fā)揮調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌的作用。

→枯草芽孢桿菌（圖：視覺(jué)中國(guó)）

與脫水休眠的動(dòng)物相比，細(xì)菌芽孢能夠維持休眠的時(shí)間更是長(zhǎng)得驚人。早在1995 年，就有研究者從距今4000 萬(wàn)年至2500 萬(wàn)年的琥珀中發(fā)現(xiàn)了仍然可以復(fù)蘇的細(xì)菌芽孢。

人類掌握脫水技術(shù)也許不是夢(mèng)

遇到危險(xiǎn)能夠脫水休眠，化險(xiǎn)為夷之后滿血復(fù)活，誰(shuí)不想擁有這么實(shí)用厲害的技能呢？然而，在現(xiàn)實(shí)世界里，生物的“脫水”與“復(fù)蘇”是非常復(fù)雜的過(guò)程，需要專門(mén)的保護(hù)與修復(fù)手段，并不像把葡萄晾成葡萄干那樣簡(jiǎn)單。

水在生物體內(nèi)起著維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的重要作用，如果只是把水去掉而不做其他干預(yù)，細(xì)胞結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞，再也無(wú)法恢復(fù)。因此，能夠脫水的生物通常要合成一些特殊的保護(hù)物質(zhì)，以免細(xì)胞受到傷害。一種常見(jiàn)的保護(hù)物質(zhì)是海藻糖，這種糖類可以替代水的作用，維持生物分子與細(xì)胞原有的結(jié)構(gòu)。

此外，脫水生物在輻射防護(hù)、DNA 修復(fù)等方面有一些特殊手段，這些復(fù)雜的分子機(jī)制加在一起，才造就了休眠體強(qiáng)大的抗性。

人類不具備天生的脫水技能，不過(guò)科學(xué)家正在不斷學(xué)習(xí)水熊蟲(chóng)等生物的脫水求生的技能，并將這些知識(shí)加以運(yùn)用。比如，前面提到的海藻糖，現(xiàn)在已經(jīng)被用作重要醫(yī)療生物制品的保護(hù)劑，防止藥物和疫苗成分失活。

從這個(gè)角度來(lái)看，也許可以說(shuō)人類已經(jīng)掌握了一部分“脫水”技術(shù)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，說(shuō)不定有朝一日，像三體人一樣脫水求生也能在人類身上實(shí)現(xiàn)。