人類能在太空繁殖後代嗎？科學家用老鼠實驗，結論引人擔憂

李論科學

星問答計劃創作者,科學達人,優質創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文賽。

人類進行太空計劃，短期的目標是想利用地球軌道以外的資源，例如月球、火星及其小行星，但長遠的目標還是想殖民外太空，為人類開辟另外一個全新的棲息之地。

這在未來，隨著航天技術的發展是完全有可能實現的，也是人類必須實現的目標，因為地球不可能永遠適宜生存，總有一天它會變成跟金星一樣的地獄。

所以包括像埃隆·馬斯克、傑夫貝索斯這樣的私人企業家，它們成立的太空公司就致力於將人類送出地球，馬斯克說2050年他要在火星建立殖民地，定居100萬人；

傑夫貝索斯想在太空建立漂浮的大型人類空間站，那裏同樣可以容納數萬人類生存。我們假設未來的幾十年，人類真的實現了殖民外太空的目標，但擺在人類面前的一個大問題將會出現：

我們如何在外太空，也就是地球之外的棲息地繁殖後代？

畢竟人類是生命，不是機器人，我們不是長生不老，我們需要依靠繁殖才能維系下去，如果外太空不滿足人類繁殖的要求，或者說人類在外太空就無法繁殖，或者後代無法健康成長，那我們移居還有啥意義？

就像當年我們第一次進入太空的時候，都知道太空沒有重力，但是當時人們就沒有研究過微重力環境到底會對人體造成什麼影響；

也從來沒有研究過，人在太空待數月的時間，會對心理造成什麼影響，等等。

後來我們才慢慢地通過實踐知道，微重力可不僅僅是整天飄來飄去這麼簡單，這種環境對人類的身體會造成巨大的傷害，外太空的旅行也會給人的心理造成難以承受的壓力。

所以我們現在會更多地去研究這方面的問題，為人類以後在太空中走得更遠做准備。

而且我們現在有了經驗，要做到未雨綢繆，在人類還沒殖民外星球的時候，就已經在研究人類是否能在地球之外的環境繁殖後代了。

為以後人類真的走出地球做打算。我們的實驗對象一直集中在老鼠身上，通過老鼠我們得出了一些讓人深思且擔憂的結論。

1979年的時候，人類就將雌雄老鼠帶到了外太空，它們在外太空中並沒有產生出後代，有些表現出對異性沒有興趣，有些有興趣但是沒有受孕。

這說明初來乍到的老鼠在微重力環境下很難受，即使不怎麼難受得也無法正常受孕。

這一點很好理解，有機體和環境是相互作用的，當環境發生變化，即使是健康的有機體也會生病。例如微重力環境下液體的流動性就會變差，它們更喜歡聚集在一起。

有機體身體內的血液、體液會重新的分布，導致頭部和四肢缺少血液和體液，所以在太空中容易頭暈，患上暈動病。

長時間的微重力也會使肌肉衰減、力量損失，維生素D含量降低以及60%以上的鈣流失，導致骨密度持續下降，有機體的免疫力也會下降。

心理效應也會導致生物煩躁不安，失眠，壓力與日俱增，對任何事物失去興趣等等。

這些因素就解釋了老鼠為何在太空就不想交尾，交尾了也不能受孕，因為液體它流動性變差。

這樣的事情同樣會發生在人類身上，所以人類在微重力環境下想要正常繁殖後代是不可能的，唯有卵子體外受精。

但這樣也並非萬無一失，2009年日本的科學家將雌雄老鼠的生殖細胞失重環境下保存了數十天的時間，然後讓生殖細胞結合，發育成胚胎，再將胚胎植入到成年母鼠的體內。

結果只有部分胚胎正常發育成幼體，並成活。一部分夭折，這說明微重力會破壞生殖細胞結構，而在外太空，除了微重力還有高於地球表面的輻射危害。

2013年科學家將雄性老鼠的生殖細胞冷凍送上空間站，放置了大約280天的時間，以觀察輻射對生殖細胞的影響。

結果發現這些細胞受到了損傷，在返回地球以後，這些生殖細胞跟卵子結合，在部分實驗中依然神奇的誕生出了健康的後代。這讓人感到高興。

科學家認為短期內的太空旅行雖然會損傷生殖細胞，但不至於造成無法產生後代，而且他們認為卵細胞對輕度損傷的精子具有修複的功能。

但如果將卵細胞同樣帶到空間站，它的修複能力將下降，或者將精子繼續放置更長的時間，也會造成地面的卵細胞無法修複損傷， 也就無法誕生後代。

這說明了，人類長期在外太空下的生活，微重力加輻射會導致我們無法繁殖。

那麼我們在地球上受孕，在進入外太空會怎麼樣？

在2001年的時候，NASA使用航天飛機將20只受孕的老鼠送到了太空，最後這些老鼠幼崽都順利的誕生，並且在外太空生長發育。

但是這些老鼠的前傾系統出現了發育不良的現象，導致它們無法保持平衡，無法轉身，這是因為微重力環境根本就沒有方向感，長期下去這些幼崽將喪失這樣的功能。

不過最後科學家將幼崽送回了地球，經過長達幾周的訓練，才慢慢地恢複了保持穩定性的能力。

我們的後代在微重力環境下生長發育同樣也會遇到這樣的問題，他們的身體發育肯定會因為微重力而出現缺陷。

除了平衡的感知和方向的感知以外，在微重力環境下成長起來的後代他們的肌肉和骨骼質量會下降，輻射導致的基因的損傷會使得患癌症的幾率增加。

人類未來的殖民發展

例如我們未來殖民了火星，火星上至少有地球1/3，我們應該能在火星上誕生出後代。

但在火星上長大的後代它們的骨密度低，身高會變高，看起來修長肉不經風的樣子；居住在重力大的星球上後代它們的骨密度大，個子低，看起來非常的敦實。

經過一代又一代的繁殖，殖民地的人類他們會緩慢地適應那裏的環境，基因持續變化的累計將會使得他們與地球上人類分化，最終導致發生生殖隔離，使他們成為不同的物種。

除非我們找到一個與地球環境一樣的星球，這個星球的重力、大氣、磁場跟地球一模一樣，人類才能在上面正常的繁殖，後代才能正常的成長。

或者是人類建造一個可以模擬地球重力的旋轉空間站，並且需要完全阻擋外太空的輻射，這樣人類才能健康持續地發展。

但是縱觀太陽系，我們找不到一個和地球一樣的星球，現在唯一的選擇就是火星。那裏表面的輻射、大氣、溫度都無法讓人類生存。

而我們現在又沒有能力改造火星，要想殖民火星，我們需要建造一個和外界完全隔絕的基地，雖然人類可以在裏面繁殖後代，但後代成長會一直受到火星環境的影響，就如同上文所說，他們未來就不是人類了。

所以說，殖民外太空這種技術層面的事肯定能實現，但是人類自身的進化受到了環境的約束，而環境會改變人類的基因，因此未來人類如何繁殖後代，後代如何健康的在地球以外的環境成長，是一個需要全人類考慮的問題。