據(jù)國外媒體報道,病毒無處不在,即便是身處太空的宇航員也無法完全避開。不過,我們?nèi)匀徊惶宄@些微小的病原體如何在太空中影響人類。
小瓦爾特·馬蒂·施艾拉曾是美國國家航空航天局(NASA)的宇航員,在執(zhí)行阿波羅7 號任務期間——任務開始大約15 小時后——患上了感冒,這也許是NASA 歷史上最著名的感冒事件。不久之后,三名執(zhí)行該任務的宇航員都病倒了。
2015 年,美國國家航空航天局宇航員斯科特· 凱利在太空中給自己注射流感疫苗
感冒產(chǎn)生的黏液會在失重狀態(tài)下聚集在宇航員的頭部,使他們感到非常不舒服。他們甚至拒絕在著陸時佩戴頭盔。鼻塞的癥狀令宇航員們十分擔心,特別是當他們進入地球大氣層時,壓力的變化可能會損傷鼻竇或鼓膜。最終,宇航員們在沒有佩戴頭盔的情況下安全著陸,盡管地面控制部門對他們拒絕穿戴裝備的行為頗感不悅。
這次事件之后,NASA 做出決定,要求所有宇航員在發(fā)射前必須隔離兩周。自此以后,人類的太空探索事業(yè)中再也沒有出現(xiàn)過病毒爆發(fā)的記錄。然而,科學家仍然不完全了解病毒如何影響執(zhí)行太空任務的宇航員,以及可能帶來的威脅。
德國航空航天中心航空航天醫(yī)學研究所的研究人員就目前已知存在于太空的病毒進行了探索。研究人員表示,前往太空的旅程本身會給人類健康帶來許多影響,而除此之外,了解太空中的病毒也非常重要;特別是在那些需要宇航員長時間生活在太空的任務——包括未來可能的火星任務——當中,病毒可能會帶來意想不到的影響。如果一種微小的新型病毒可以在地球上引發(fā)類似新冠疫情這樣的結果,想象一下它在空間站上會有什么影響。
研究小組首先分析的是太空環(huán)境中病毒的豐度和多樣性。盡管該團隊在論文中分析了以往的多項研究,但在第一部分,他們只分析了2019 年發(fā)表的一篇論文。該論文對國際空間站上的病毒進行了研究,研究人員使用棉簽對空間站表面進行取樣,然后對病毒基因組進行測序,并識別出了不同的病毒。
研究發(fā)現(xiàn),國際空間站表面的絕大多數(shù)病毒(約95%)是噬菌體,即感染細菌的病毒。另外1%的病毒可以感染植物或藻類,或者無法識別。還有大約4%的病毒是人類或動物病毒,包括:乳頭瘤病毒,一類可以致疣的病毒;皰疹病毒,一類可以引起唇皰疹、水痘和單核細胞增多癥等疾病的病毒;還有腺病毒,能引起包括普通感冒在內(nèi)的多種疾病。
研究結果表明,盡管采取了隔離措施,但病原體仍然會進入外太空,證明病毒是可以傳播到外太空的。
所有宇航員在發(fā)射前都要進行隔離,以減少太空任務期間受病毒影響的可能性
研究人員還探索了太空環(huán)境可能影響病毒及其人類宿主的方式。例如,有研究表明,一些在宇航員體內(nèi)處于休眠狀態(tài)——它們?nèi)匀淮嬖谟隗w內(nèi),但不會復制或引起癥狀——的病毒,有時可能會在太空中被重新激活。無論是在太空還是在地球上,被重新激活的病毒都可能引發(fā)癥狀,也可能具有傳染性。
這樣的病毒包括皰疹病毒,比如會導致水痘的水痘帶狀皰疹病毒。當這種病毒在曾經(jīng)感染過該病毒的人體內(nèi)重新激活時,可能會引發(fā)成人帶狀皰疹。在航天飛機項目和最近的空間站任務中,有研究人員對宇航員進行了測試,表明這種病毒和其他一些病毒在宇航員身上確實會重新激活。
在少數(shù)情況下,宇航員會因為重新激活的皰疹病毒而出現(xiàn)皮疹。盡管測試表明,包括水痘帶狀皰疹病毒在內(nèi)的多種皰疹病毒都能被重新激活,但尚不清楚導致皮疹的確切原因。
科學家還不確定是什么導致了病毒的重新激活,原因可能是這些病毒暴露在紫外線下。已有研究證明,紫外線暴露可以重新激活嚙齒動物中的病毒,并抑制人類和其他動物的免疫系統(tǒng)。病毒的重新激活還可能受到濕度和重力差異,以及脫水和睡眠不足等因素的影響,宇航員在太空中時常會經(jīng)歷后兩種情況。我們的身體功能在設計上并不適用于太空環(huán)境,因此會同時受到所有這些因素的影響。
由于這些因素在太空中的獨特組合,使得在地球上進行這項課題的研究存在明顯的局限性。即使地球上的研究可以模擬其中的某些因素,如濕度、輻射和微重力等,但其他因素的影響,比如在太空中經(jīng)歷的特殊的生理和心理壓力,都可能會影響宇航員的免疫系統(tǒng)。因此,地球上的研究可能無法提供病毒如何在太空中影響人類的完整信息。
未來的研究應當重點關注如何盡可能保持宇航員的健康,這聽起來似乎很簡單,但其實與在地球上保持健康完全不同。也許我們需要建立一個基本的概念:健康在地球上意味著什么,在太空中又意味著什么?這是兩個完全不同的話題。