人類(lèi)能否在太空繁衍后代

在國(guó)際空間站的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，宇航員用混合物的化學(xué)信號(hào)模擬了卵子，從而誘使精子游動(dòng)?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，在受精的那一刻，鋅元素的流動(dòng)使得卵子出現(xiàn)一道閃光，這可以用來(lái)受精，讓科學(xué)家真正看到人類(lèi)生命在太空中的第一階段。

繁衍，是人類(lèi)統(tǒng)治地球的途徑。但當(dāng)人類(lèi)將目光投向太空時(shí)，情況就有所不同了。鑒于整個(gè)太空普遍存在輻射，再加之低重力環(huán)境帶來(lái)的挑戰(zhàn)，在太空繁衍后代這件事，說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。雖然在生理學(xué)上困難重重，但研究人員仍在試圖回答這個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：如何在太空中創(chuàng)造健康的嬰兒？

小白鼠的太空受精危機(jī)

至今為止，沒(méi)有人在太空發(fā)生過(guò)性行為。因?yàn)閹缀鯖](méi)有引力，想要抓著你的伴侶都很困難，更別說(shuō)讓精子和卵子相遇，然后孕育生命。

幾十年來(lái)，科學(xué)家一直致力于破解在太空中生殖的奧秘。嚙齒動(dòng)物屬哺乳動(dòng)物，其解剖學(xué)、生理學(xué)和基因都與人類(lèi)相似。西北大學(xué)生殖科學(xué)中心主任特蕾莎說(shuō)，我們可以從它們的早期孕期中看到與人類(lèi)相似的問(wèn)題。

日本山梨大學(xué)高級(jí)生物技術(shù)中心主任若山照彥多年來(lái)一直致力于研究哺乳動(dòng)物如何在太空中繁殖。由于引力對(duì)受精和胎兒的生長(zhǎng)都至關(guān)重要，因此若山照彥想要探究小白鼠是否可以在微重力（類(lèi)似于空間站中宇航員的環(huán)境）環(huán)境中受精。

2009年，若山照彥從小白鼠中提取出卵子和精子，放在一個(gè)模擬微重力的裝置中。他觀察到精子會(huì)游向卵子，幾天后，胚胎從微重力環(huán)境被移植進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)重力下的小白鼠母體中。若山照彥和同事們發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并非單一的：雖然有很多發(fā)育正常的幼崽誕生，但也有大量胚胎在移植后出現(xiàn)了發(fā)育不良的情況。與正常情況相比，微重力環(huán)境下的小白鼠胚胎成功繁育后代更加困難。

為了解這一幕會(huì)不會(huì)在高輻射與微重力并存的太空重演，若山照彥向日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)提出申請(qǐng)，希望在國(guó)際空間站重復(fù)上述研究。

若山照彥現(xiàn)在是美國(guó)宇航局（NASA）的“太空幼崽”任務(wù)的課題組長(zhǎng)，他將小白鼠精子冷凍并保持干燥。三組凍干樣品于2013年進(jìn)入國(guó)際空間站，若山照彥開(kāi)始研究它們的生存能力與時(shí)間的關(guān)系。這將幫助分析宇宙輻射對(duì)雄性生殖細(xì)胞的影響。

由于國(guó)際空間站暴露于強(qiáng)輻射下，這可能會(huì)導(dǎo)致精子DNA

分解，改變后代的遺傳物質(zhì)，許多研究都沒(méi)有重視DNA受損的小白鼠的健康狀況，但是若山照彥的研究逐漸給出了答案。

進(jìn)入國(guó)際空間站9個(gè)月后，一些精子顯示出細(xì)微的DNA受損跡象，但它們?nèi)阅墚a(chǎn)生健康的幼崽。若山照彥的團(tuán)隊(duì)剛剛分析了在國(guó)際空間站上保存了3年的樣本，最后一批在太空6年的樣本將于今年返回地球。

若山照彥計(jì)劃將冷凍的小白鼠胚胎運(yùn)到國(guó)際空間站，然后研究下一部分問(wèn)題：為什么它們不能在太空完全發(fā)育。

人類(lèi)能否在太空繁衍

盡管諸多相似之處讓小白鼠成為模擬人類(lèi)在太空中繁殖的最佳模型之一，但小白鼠試驗(yàn)的結(jié)論終究不能等同于人類(lèi)。

堪薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的生殖學(xué)家約瑟夫·塔什指出，如果沒(méi)有功能完善的人類(lèi)精子和卵子，我們?cè)谔罩械纳顭o(wú)法長(zhǎng)時(shí)間維系。自1996年以來(lái)，他一直在與NASA合作。直到幾年前，他的研究主要集中太空飛行對(duì)小白鼠和其他動(dòng)物的影響。但是在2018年4月，塔什更進(jìn)一步。他使用了類(lèi)似于若山照彥的方法，將冷凍的人類(lèi)精子送入太空。

這項(xiàng)名為Micro-11的實(shí)驗(yàn)收集了來(lái)自12名健康、精力旺盛的男性的精子。在國(guó)際空間站的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，宇航員解凍了冷凍樣本，并將其與一種混合試劑混合，混合物的化學(xué)信號(hào)模擬了卵子，從而誘使精子游動(dòng)。宇航員用高倍顯微鏡拍攝了精子的運(yùn)動(dòng)，試圖捕捉在太空中，精子是否具備讓卵子受精的生理能力。

“當(dāng)你在顯微鏡下觀察時(shí)，精子的外觀會(huì)出現(xiàn)各種變化?！彼舱f(shuō)，“你能看到精子頭部出現(xiàn)特征性的變化，那是為卵子受精所準(zhǔn)備的?！本釉诮咏繕?biāo)時(shí)需要獲得速度，頭部的細(xì)胞也需要合并，從而擁有足以突破卵子的強(qiáng)度。如果它們不這樣做，受精是不可能完成的。

現(xiàn)在這些樣本已經(jīng)回到了地球，但塔什表示，還需要一年的時(shí)間來(lái)梳理觀察結(jié)果，并確定太空的精子能否讓卵子受精。他已經(jīng)找到了一些擔(dān)心的理由。塔什研究了在2010年和2011年隨NASA航天飛機(jī)旅行的雌性小白鼠，發(fā)現(xiàn)它們的黃體（卵巢中的短命腺體，負(fù)責(zé)產(chǎn)生性激素和培育新生胚胎）出了問(wèn)題。

“我們發(fā)現(xiàn)，所有在太空飛行了12至15天的雌性小白鼠，黃體會(huì)完全缺失或僅有極少部分剩余?！彼舱f(shuō)。這意味著僅僅兩周的太空影響就會(huì)導(dǎo)致潛在的生殖問(wèn)題。

他計(jì)劃在2020年將活體雌性小白鼠送上國(guó)際空間站。這些已經(jīng)受孕的小白鼠將在太空旅行30至37天，這將覆蓋它們的生殖周期。由此，研究人員希望弄清楚小白鼠在太空中繁殖困難的原因。

特蕾莎計(jì)劃更進(jìn)一步，將冷凍的人類(lèi)卵子和精子送到太空，觀察能否成功受精。特蕾莎等人最近發(fā)現(xiàn)了“鋅火花”——在受精的那一刻，鋅元素的流動(dòng)使得卵子出現(xiàn)一道閃光，這可以用來(lái)受精，讓科學(xué)家真正看到人類(lèi)生命在太空中的第一階段。

倫理爭(zhēng)議

特蕾莎和塔什將著手于人類(lèi)生殖細(xì)胞。但他們也認(rèn)為，全面的太空人體試驗(yàn)，包括懷孕和分娩，不會(huì)在近期出現(xiàn)。

波蘭的熱舒夫信息技術(shù)與管理大學(xué)哲學(xué)系助理教授康拉德索·西克認(rèn)為，盡管還需要幾十年的發(fā)展，我們應(yīng)該開(kāi)始為太空繁殖的殘酷現(xiàn)實(shí)做好準(zhǔn)備。在去年發(fā)表的一篇論文中，他從科學(xué)之外的層面闡述了嬰兒定居火星的影響。

“我們可能會(huì)將火星人口計(jì)劃當(dāng)成冷冰冰的任務(wù)、目標(biāo)?！蔽骺苏f(shuō)，“這樣，個(gè)人就會(huì)消融在集體之中。而個(gè)體的自由與決定很可能不復(fù)存在，性與生殖也是一樣，這似乎違背了倫理標(biāo)準(zhǔn)和道德直覺(jué)?！?/p>

西克說(shuō)，為了在一個(gè)低重力、輻射肆虐的世界中繁殖健康的后代，基因編輯、通過(guò)基因選擇性伴侶和組織性的生殖政策都不應(yīng)被排除之外。當(dāng)然，即使采取這些預(yù)防措施，嬰兒仍然可能天生就有殘疾，而且火星社會(huì)不一定有充分條件去照顧他們。

無(wú)論是否爭(zhēng)論不休，生活于地球之外將會(huì)是人類(lèi)進(jìn)步的革命性標(biāo)志。然而，這條道路將充滿荊棘，我們應(yīng)該謹(jǐn)慎地挪步，而非魯莽行事。

（《環(huán)球科學(xué)》等）