《星际穿越：海尔玛丽计划》引发对星际旅行生存的思考

美国 - 艾赫巴里通讯社

《海尔玛丽计划》：人类如何才能在星际旅行中生存？

安迪·威尔的科幻小说《海尔玛丽计划》（Project Hail Mary）最近被改编成一部热门电影，它点燃了公众的想象力和科学的好奇心，思考长距离星际旅行的可行性。故事的核心引人入胜之处在于其虚构船员的命运，特别是关于三名宇航员为何在穿越太空的漫长旅途中丧生的疑问。这个虚构的困境，成为了审视我们太阳系外探索中固有的现实世界生物学和技术挑战的有力起点。

加州大学洛杉矶分校（UCLA）太空医学项目负责人、急诊医生兼飞行外科医生海格·安塔布利安博士（Dr. Haig Aintablian）认为，威尔用来维持船员生命的“四年的医学诱导昏迷”的方法，可能正是危险的根源。虽然进入暂停生命状态、发射后不久入睡并在抵达时醒来的想法听起来很有吸引力，但安塔布利安警告说：“我认为将人类置于昏迷状态以维持生命，不一定是最佳选择。”他解释说，人体并非为长期静止而设计。处于医学昏迷状态的宇航员面临着重大的健康风险，包括潜在致命的血栓和因不活动导致的严重肌肉萎缩。此外，维持昏迷状态个体生命所必需的医疗设备和管道会带来额外的感染风险，这使得深空旅行的危险性更加复杂。

长期的医疗静止状态中存在的这些固有危险，自然而然地引导人们探索在长达数年甚至数十年的任务中，船员生存的替代方法。安塔布利安提出，冷冻保存（cryopreservation）可能是一个潜在的解决方案：“当有一天你可以冷冻一个人然后解冻他，你就解决了这个问题。”然而，将人类广泛应用于太空旅行的冷冻保存技术，面临着重大的科学和技术障碍。人体对冷冻和解冻压力的生理耐受性，类似于木蛙等某些动物如何在极端条件下生存，这在很大程度上仍是未知的。蒙特利尔大学的整合生物学家马修·里根（Matthew Regan）指出，人类的心脏在约28摄氏度以下难以正常工作。尽管有些人曾经历过暂时的、更深的体温下降，但这些情况与星际航行所需的年限相去甚远，使得完全冷冻保存成为一个遥远的前景。

探索的另一个途径是“冬眠”（hibernation）的概念。里根将其与北极地松鼠等小型冬眠哺乳动物进行了比较，这些动物在“滞育”（torpor）期间可以将体温降至冰点以下，将其新陈代谢率降低至正常水平的2%。即使是冬眠的熊也会显著降低其新陈代谢活动，将体温降低几度。重要的是，处于滞育状态的动物不像卧床不起的人类那样，不会遭受血栓或肌肉萎缩。如果人类能够像熊一样，实现哪怕是轻微的新陈代谢率下降，那么太空旅行的资源效率可能会更高，为船员提供更少的食物和生命支持。此外，滞育可能为太空旅行者面临的重大问题——电离辐射提供一定程度的保护。

然而，在整个旅途中完全冬眠可能并不可行。地松鼠和其他冬眠动物会定期苏醒，重新加热身体并活动。阿拉斯加费尔班克斯大学的神经化学家凯利·德鲁（Kelly Drew）认为，这种周期性的苏醒对于肌肉再生和维持大脑健康可能至关重要。同样，人类可能需要周期性苏醒来保持其认知功能敏锐、肌肉强壮，并可能摄入营养。威斯康星大学麦迪逊分校的冬眠生物学家汉娜·凯里（Hannah Carey）强调了另一个需要考虑的问题：飞行前体重增加的潜在健康风险。冬眠前积累大量体脂肪的熊会产生高胆固醇水平，这些水平会随着体重的减轻而恢复正常。然而，对于人类来说，这种副作用可能会增加患心脏病的风险。凯里还提到，她实验室里的一些圈养地松鼠在冬眠期间死因不明，这表明即使有足够的身体脂肪，它们的心脏也可能无法承受压力。

归根结底，关于《海尔玛丽计划》中宇航员为何死亡的问题，回到了作者的意图。威尔本人向《科学新闻》（Science News）澄清说，他们的死亡并非生物学上的失败，而是“技术故障”。他解释道：“在最好的情况下，昏迷四年也是一项危险的任务。因此，一个小小的技术故障就可能导致灾难性的后果。在这个案例中就是如此。”这种区分强调了，尽管生物学上的限制很重要，但技术可靠性对于宏伟太空任务的成功至关重要。

随着星际旅行仍然是一个遥远的目标，《海尔玛丽计划》这样的虚构叙事起到了至关重要的作用。它们不仅能娱乐大众，还能揭示人类必须克服的深刻的科学和工程挑战。通过审视虚构场景并咨询现实世界专家，我们能更清晰地了解实现遥远星系之旅的现实所需要征服的生物学和技术前沿。

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