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道法自然,这项技术是人类未来星际航行的重要一环

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道法自然,这项技术是人类未来星际航行的重要一环

如果人类真能掌握冬眠技术,并用于星际旅行,这将会是一件多么让人兴奋的事儿。

三体迷【魅力科学专栏】星际旅行,是一件能让无数人为之疯狂的事!可能是基于好奇心的驱动,亦或许是基于内心最深处某种神秘力量的驱使,星际旅行是无数人梦寐以求的!然而,这同时也是一件比登天还难的事儿!除了要有卓越的航天动力、稳定的生态循环,还需要面对漫长的时间“煎熬”——这种煎熬表现在肉体与精神两方面。

除非人类能够发明超光速的宇宙飞船,不然就算飞船能够达到光速,星际旅行也要花费漫长的时间——不考虑加、减速,以光速飞到离我们最近的恒星系半人马座α星(没错,就是三体人的老巢)也要花费4.2年。

面对这样的难题,以人类现有的认知来说,冬眠技术无疑是太空旅行解决方案的重要一环。众多科幻小说都有提及冬眠技术,在《三体》中人类运用了冬眠技术实现了“支援未来”计划,而且冬眠技术对之后银河系人类的星际旅行也至关重要。

冬眠技术目前来说还是一个开放性的问题,理论上是相当可能实现的。专业上来说,“冬眠”就是要调节机体状态,以降低新陈代谢,心率、呼吸和能耗都要急剧减缓,体温也随之下降。在自然界中,有些动物甚至已经进化出了在面对非常时期,诸如食物短缺时进入冬眠状态的能力。不同动物进入冬眠状态的时长也大不相同,从连续“冬眠”几个月到几个月里每天“冬眠”几个小时不等。

一些动物,诸如老鼠和蜂鸟,在日常生活中如果需要节约能源,它们就会进入“冬眠”状态。而其他动物,诸如刺猬和熊,它们往往在冬天进入长期的“冬眠”状态,这便是我们通常意义上的动物冬眠。就算外界条件很稳定,这些动物每年都还会进入冬眠状态。

大型哺乳动物,甚至灵长类动物,如马达加斯加岛的肥尾倭狐猴都可以进入冬眠状态,这意味着人类的体型和能耗理论上并不会成为进入冬眠状态的障碍。这在进化论上也说得通,毕竟现在已经发现的冬眠动物遍布了所有类型的哺乳动物。

而对于人类来说,控制体温和新陈代谢已经广泛应用于临床实践中,在心脏手术和中风治疗中就很常见。这类人工冷却人体的过程与动物自发地进入冬眠状态在减缓呼吸、心率和新陈代谢方面是相似的。但是最关键的不同点在于,这些动物似乎掌握了安全且自然地进入冬眠状态的方法,而人类却需要借助药物来维持。现在的问题就在于我们不知道这些动物是如何开启并维持整个冬眠过程的!

一直以来,很多研究都致力于解开这个疑团,但是目前为止还没获得任何有决定性意义的答案。在冬眠的过程中,氧含量下降及代谢减缓可能会使大脑受损并影响记忆功能。近几年来,技术的进步、药理学的革新和基因工具的使用已经在诱导和操控睡眠上显示出了巨大的潜力。但是要全面掌握如何诱发人类安全地进入冬眠,还有很长的路要走。如果人类真能掌握冬眠技术,并用于星际旅行,这将会是一件多么让人兴奋的事儿!

相信,有朝一日科幻必定会照进现实,或许故事会从火星之旅开始!

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。

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如果人类真能掌握冬眠技术,并用于星际旅行,这将会是一件多么让人兴奋的事儿。

三体迷【魅力科学专栏】星际旅行,是一件能让无数人为之疯狂的事!可能是基于好奇心的驱动,亦或许是基于内心最深处某种神秘力量的驱使,星际旅行是无数人梦寐以求的!然而,这同时也是一件比登天还难的事儿!除了要有卓越的航天动力、稳定的生态循环,还需要面对漫长的时间“煎熬”——这种煎熬表现在肉体与精神两方面。

除非人类能够发明超光速的宇宙飞船,不然就算飞船能够达到光速,星际旅行也要花费漫长的时间——不考虑加、减速,以光速飞到离我们最近的恒星系半人马座α星(没错,就是三体人的老巢)也要花费4.2年。

面对这样的难题,以人类现有的认知来说,冬眠技术无疑是太空旅行解决方案的重要一环。众多科幻小说都有提及冬眠技术,在《三体》中人类运用了冬眠技术实现了“支援未来”计划,而且冬眠技术对之后银河系人类的星际旅行也至关重要。

冬眠技术目前来说还是一个开放性的问题,理论上是相当可能实现的。专业上来说,“冬眠”就是要调节机体状态,以降低新陈代谢,心率、呼吸和能耗都要急剧减缓,体温也随之下降。在自然界中,有些动物甚至已经进化出了在面对非常时期,诸如食物短缺时进入冬眠状态的能力。不同动物进入冬眠状态的时长也大不相同,从连续“冬眠”几个月到几个月里每天“冬眠”几个小时不等。

一些动物,诸如老鼠和蜂鸟,在日常生活中如果需要节约能源,它们就会进入“冬眠”状态。而其他动物,诸如刺猬和熊,它们往往在冬天进入长期的“冬眠”状态,这便是我们通常意义上的动物冬眠。就算外界条件很稳定,这些动物每年都还会进入冬眠状态。

大型哺乳动物,甚至灵长类动物,如马达加斯加岛的肥尾倭狐猴都可以进入冬眠状态,这意味着人类的体型和能耗理论上并不会成为进入冬眠状态的障碍。这在进化论上也说得通,毕竟现在已经发现的冬眠动物遍布了所有类型的哺乳动物。

而对于人类来说,控制体温和新陈代谢已经广泛应用于临床实践中,在心脏手术和中风治疗中就很常见。这类人工冷却人体的过程与动物自发地进入冬眠状态在减缓呼吸、心率和新陈代谢方面是相似的。但是最关键的不同点在于,这些动物似乎掌握了安全且自然地进入冬眠状态的方法,而人类却需要借助药物来维持。现在的问题就在于我们不知道这些动物是如何开启并维持整个冬眠过程的!

一直以来,很多研究都致力于解开这个疑团,但是目前为止还没获得任何有决定性意义的答案。在冬眠的过程中,氧含量下降及代谢减缓可能会使大脑受损并影响记忆功能。近几年来,技术的进步、药理学的革新和基因工具的使用已经在诱导和操控睡眠上显示出了巨大的潜力。但是要全面掌握如何诱发人类安全地进入冬眠,还有很长的路要走。如果人类真能掌握冬眠技术,并用于星际旅行,这将会是一件多么让人兴奋的事儿!

相信,有朝一日科幻必定会照进现实,或许故事会从火星之旅开始!

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。