要說到什么是人類最擅長的，答案可能就是制造出更多的人。目前地球上的人口總數(shù)已經(jīng)超過了75億，但我們的生殖能力可能很快就會受到一種全新的考驗。無論是由于人口過剩、環(huán)境破壞，還是僅僅為了探索，未來我們都會想前往并定居到太空站或其他行星上。但是考慮到太空是一個微重力、強(qiáng)輻射的環(huán)境，在太空中生育可能面臨很多挑戰(zhàn)。
那么，太空環(huán)境會對人的生育產(chǎn)生何種影響？這些答案基本上還是未知的。事實上，科學(xué)家不知道女性是否能在太空中懷孕，更不用說生孩子了。為了尋找這些答案，科學(xué)家已經(jīng)開始進(jìn)行了一些初步性的實驗。
先讓老鼠去太空
幾十年來，科學(xué)家一直在研究太空環(huán)境會對生殖產(chǎn)生何種影響。美蘇之間太空競賽結(jié)束后，宇航員們開始將魚、蛔蟲、青蛙和蠑螈等生物送到太空中，以測試它們在那里的生殖能力。實驗結(jié)果令人喜出望外，這些動物都生育出了健康的后代。但是隨后，科學(xué)家們就撞上了一堵墻。
1979年，在蘇聯(lián)的一顆衛(wèi)星上，雄性和雌性老鼠在18.5天的任務(wù)中未能成功實現(xiàn)受孕。這些嚙齒動物突然“禁欲”起來，這在地球上幾乎是從未發(fā)生過的。這個實驗以及隨后一系列的老鼠實驗，引起了科學(xué)家更多的關(guān)注。畢竟，不同于以前送到太空上的動物，老鼠是哺乳動物，其解剖結(jié)構(gòu)、生理學(xué)和基因與我們的很相似。而且研究表明，在老鼠懷孕早期出現(xiàn)的任何問題都可能同樣發(fā)生在我們?nèi)祟惿砩稀?br>
日本山梨大學(xué)的遺傳學(xué)家若山照彥在過去的10年里，一直在研究老鼠在太空中的生殖問題。他首先想知道的是，失重狀態(tài)是否會影響老鼠的生殖能力。
2009年，若山照彥從老鼠身上提取了精子和卵子，然后將它們放在一個模擬失重的裝置中，并觀測到精子與卵子成功結(jié)合成了受精卵。這些受精卵發(fā)育為胚胎后，他將這些胚胎在正常重力的環(huán)境下植入雌性老鼠體內(nèi)，結(jié)果卻是喜憂參半：雖有許多正常、健康的幼崽出生了，但也有許多胚胎在植入后沒有正常發(fā)育。這表明，失重環(huán)境的確會影響老鼠的生殖能力。
若山照彥還曾向日本航天局提出在國際空間站重復(fù)這項實驗的建議，但該計劃被認(rèn)為實現(xiàn)起來有點(diǎn)難，所以泡湯了。不過，老鼠的精子卻成功地去了太空。
若山照彥和他的同事把一些老鼠的精子進(jìn)行了冷凍干燥處理，其中三批冷凍干燥的精子樣品于2013年送到了國際空間站，每個樣品在空間站上的停留時間都不相同。在國際空間站呆了9個月后的一份樣品中，若山照彥發(fā)現(xiàn)，因太空中的輻射，一些精子出現(xiàn)了輕微的DNA損傷跡象，但它們與正常的卵子結(jié)合后，仍可以繼續(xù)發(fā)育為健康的幼崽。目前，他們正在分析在國際空間站呆了3年和6年的樣品，并計劃在未來，把冷凍的老鼠胚胎運(yùn)到國際空間站，去研究太空環(huán)境對胚胎發(fā)育的影響。
美國堪薩斯大學(xué)的生殖生物學(xué)家約瑟夫·塔什還研究了2010年和2011年搭乘過航天飛機(jī)的雌性老鼠。他發(fā)現(xiàn)它們身體內(nèi)的黃體都出現(xiàn)了問題。黃體是卵巢中的臨時性腺體，其基本功能是合成和分泌孕酮，這種激素可使子宮為妊娠做好準(zhǔn)備。他發(fā)現(xiàn)在所有進(jìn)行12到15天的太空飛行的雌性老鼠中，黃體要么完全不存在，要么非常少，這意味著在太空生活兩周后，它們的生殖系統(tǒng)就可能會出現(xiàn)問題。2020年，他計劃把剛懷孕的雌性老鼠送到國際空間站，為期30到37天，來檢查它們懷孕時的各項生理活動，并弄清老鼠在太空生殖會面臨何種困難。
從老鼠到人的生殖細(xì)胞
老鼠盡管與人類有相似之處，但它們與真正的人類還是相差甚遠(yuǎn)。于是，在2018年4月，塔什將冷凍精子發(fā)射到太空中，但這次，這些精子取自12名健康的、有生育能力的男性。
在國際空間站的一個實驗室里，宇航員解凍了冷凍的精子樣本，并將它們置于一種化學(xué)混合溶劑中，刺激精子開始游泳。從本質(zhì)上講，溶劑中的化學(xué)物質(zhì)會誘使精子認(rèn)為它們正朝著一個卵子游動。然后，宇航員們用一個高倍顯微鏡拍攝了這些精子的活動，來觀測這些精子是否具有能力在太空中完成受精。
塔什解釋說，精子在游向卵子時，其外觀會發(fā)生一系列的變化，尤其是在它接近卵子的時候。在那個時候，它們頭部的細(xì)胞需要聚合在一起，這樣它們才有足夠的力量突破卵子細(xì)胞。這些樣本現(xiàn)在已經(jīng)回到地球上，但塔什說，他還需一年的時間去分析。
美國西北大學(xué)的醫(yī)療研究員特麗薩·伍德拉夫，正在規(guī)劃在太空進(jìn)行對人類胚胎的研究。如果能找到資金，她就計劃把冷凍的人類精子和卵子送到太空，看看它們是否能成功受精。卵子是否成功受精，其實很容易判斷。伍德拉夫和一組研究人員最近發(fā)現(xiàn)了，在卵子受精的瞬間，細(xì)胞內(nèi)的鋅元素會發(fā)出閃光，檢測到這種“鋅火花”，我們就可以認(rèn)為卵子成功受精了。
挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的太空社會
塔什和伍德拉夫已經(jīng)開始研究太空中人類生殖細(xì)胞的表現(xiàn)。然而，完整的實驗還應(yīng)該檢測人在太空中的懷孕和分娩過程，但這些實驗可能會帶來一些爭議。
然而，波蘭熱舒夫信息技術(shù)與管理大學(xué)的哲學(xué)助理教授康拉德·斯佐西克認(rèn)為，這些實驗的爭議其實不算什么，因為未來的太空社會可能會存在很多挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的政策。
例如，未來的太空社會將可能會實施極為嚴(yán)格的計劃生育。我們可能還會采用諸如對受精卵進(jìn)行基因編輯、對性伴侶進(jìn)行基因預(yù)選等手段。當(dāng)然，即使有了這些預(yù)防手段，嬰兒仍可能天生殘疾，而且由于資源有限，太空社會可能無法照顧他們，所以墮胎以及放棄治療嬰兒的現(xiàn)象更為常見。
不管怎樣，在地球以外建立一個定居點(diǎn)，將標(biāo)志著人類文明邁出了革命性的一步。讓人類文明走向太空的道路會是一條艱辛的道路，在這條路上，我們需要做到的是謹(jǐn)慎地前行，一步步做好各項實驗，而不是魯莽行事。
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