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航天局研究冬眠术人类基因隐藏冬眠技能,休眠

时间:2019-11-27 17:27来源:网络整理 浏览:
航天局研究冬眠术iWeekly冬天就快来了,很多人感觉冬天特别的漫长,很想裹着毯子看剧窝着。这种时候你有没有想过,很多动物都可以冬眠,比如说

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人类基因隐藏冬眠技能,休眠太空旅行快实现了

冬天就快来了,很多人感觉冬天特别的漫长,很想裹着毯子看剧窝着。这种时候你有没有想过,很多动物都可以冬眠,比如说熊、松鼠、乌龟等。为什么人类不能冬眠呢?科学家在研究了动物冬眠之后,认为人类遗传基因中也隐藏着冬眠的技能。一旦解锁这项技能,将对医疗和太空旅行带来巨大的变革。

人类其实自带冬眠基因

动物的冬眠技能具体是怎样的?当一只动物进入冬眠,就会开始长时间静止的状态。此时它的新陈代谢将十分缓慢,变为正常速度的四分之一,此时这只动物体温下降,心跳变慢到每分钟只跳几下。

很多人对冬眠有所误解,尽管冬眠的状态十分类似于深度睡眠,其实冬眠和睡眠并没有关系。事实上,动物在结束冬眠后仍需要补充大量睡眠。“冬眠其实是一种能量的节约,这是动物为了节约能量而产生的进化。”就像鸟类会迁徙,冬眠能够帮助动物们度过极端艰难的时期。

人类基因隐藏冬眠技能,休眠太空旅行快实现了

如果人类也拥有冬眠技能,就能够像动物一样在极端情况下保持能量。好消息是科学家们通过研究动物冬眠的遗传基因后,认为能够解锁人类体内同样的技能。而这一发现将在未来改变常规手术以及紧急事故救治的方式,并帮助宇航员完成长途太空旅行前往火星或其他遥远目的地。

科学家们认为冬眠技能最早出现在第一代远祖哺乳动物身上(这种哺乳动物是一种生活在6500万年前的树栖动物),并最终将这一技能传递到包括人类在内的大多数现代哺乳动物身上。如果他们是对的,那么冬眠的技能可能就隐藏在人类基因之中。

杜克大学研究冬眠的生物学家安妮•约德(Anne Yoder)说: “这听起来像科幻电影,但这是真实存在的生物事实。我们使用了各种比较基因组和其他工具来证明其普遍性。这一领域的每个人都很确定地认为这是哺乳动物祖先的技能,大多数哺乳动物已经丧失或者没有使用这一技能。”

目前最接近冬眠的方式——低温治疗法人类基因隐藏冬眠技能,休眠太空旅行快实现了

阿拉斯加费尔班克斯大学的神经药理学家凯莉·德鲁(Kelly Drew)表示,目前没有人类自然冬眠的例子,但是她在研究中提到几个类似冬眠的经历。据说一个世纪前,由于寒冷的冬季里面包和麦芽酒都十分有限,俄罗斯农民就一直保持睡眠状态,每个月只有一天醒着。哈佛大学的心脏病专家赫伯特•本森(Herbert Benson)也记录过佛教僧侣能够通过某种冥想技巧降低自身的新陈代谢。

目前,已经应用在医学上的低温治疗方法(rapeutic hypothermia)十分接近科幻片中的低温休眠状态。2002年开始该技术被大范围的临床使用,该技术一般会在心脏受伤、大脑受伤、中风以及休克的时候中使用。医生使用冰袋或者冰毯物理地将人体温度降至32到34摄氏度的范围内,通过减缓新陈代谢、减少肿胀和延缓脑细胞死亡来保护大脑,并保护病人的器官不受到缺氧或缺血造成的损伤。

低温治疗通常周期为一至两天,2008年在中国有一个周期最长的案例。一位因动脉瘤而昏迷的女性被降温冷却了14天,以防止进一步的大脑损伤并促进恢复,最后她身体完全康复并恢复了正常的生活。除此之外再没有其他更长时间使用低温治疗的病例了,所以低温治疗的极限还是未知的。

突破冬眠门槛,人类真能“上天”人类基因隐藏冬眠技能,休眠太空旅行快实现了

▲科幻片中的休眠舱设想。

SpaceWorks是一家宇航工程公司,正在使用NASA的资金在目前的低温治疗方法基础上,研究如何让宇航员进入冬眠,这项科研将有利于发展地球和太空旅行的医疗领域。冬眠可以在6个月的火星旅程中保护宇航员,免受辐射损伤、骨骼肌肉的损伤以及其他健康问题。SpaceWorks的首席医疗顾问道格•陶克(Doug Talk)表示,虽然现代医疗还没有完全达到冬眠的程度,但仍然可以保护宇航员并让太空旅行更加经济并且可行。让飞船上的大多数宇航员进入低新陈代谢的状态,将节约飞船上的食物供给和生活空间。

同时,Fauna Bio公司正在研究一种让人类进入冬眠状态的药物。该公司的CEO艾什利•森德(Ashley Zehnder)表示:“基于我们对于动物如何在冬眠过程中存活的理解,我们开始寻求冬眠的应用方法。” 威斯康星大学兽医学院的教授汉娜•凯里(Hannah Carey)的实验室正在与Fauna Bio进行合作研究,她表示:新研究的目标是取代以前的蛮力降温技术(后者会造成血液凝块问题和干扰免疫反应),通过一个“自然的、安全的、可逆的”过程进入冬眠状态。

想要研究冬眠的药物,研究人员就必须首先发现基因组中的哪些基因与冬眠行为有关。因此Fauna Bio正在接触很多研究冬眠的独立研究小组,并将不同冬眠生物的生物组织集合和新的基因组数据库相结合。德克萨斯大学西南医学中心的生物化学教授威尔(Will Israelsen)表示,这些不同动物不大可能有明显不同的基因,冬眠有关的基因可能具有共同点,但以不同形式出现。如果我们能够研究出基本形态,我们就可以研究出应用在人类身上的办法了。

图片来源:NBC、视觉中国

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