移民火星 先要解决健康和生命难题

张田勘

美國太空探索技术公司（Space X）创始人兼首席执行官埃隆·马斯克在澳大利亚当地时间9月29日举行的第68届国际宇航大会上表示，他们要在5年后发射飞船至火星，7年后送人上火星。同样，美国航天局（NASA）官员在该会议上也透露，依托现有国际空间站，该机构深空探索计划将分三步走，到2033年前后送人到达火星轨道。

三道大关交织在一起

NASA要在16年后送人到达火星轨道是渐进式的。在此之前先完成第二步计划，在2024年前后在月球轨道上建成“深空门户”太空港，作为通往月球表面和深空目的地的门户。宇航员可依托“深空门户”对月球进行为期20天～46天的考察，“深空门户”还可升降到不同月球轨道上运行。

Space X则比较激进，要在7年后送人到火星。其激进的计划更体现在要移民火星。NASA表示送人到火星是为了科学探索。无论怎样，人类移民其他星球已经是铁了心。

移民其他星球意味着人类至少要过三重大关。其一，在移民途中和到达其他星球保持地球上的生理和心理之和谐状态；其二，是保持还是改变人类已形成的适应地球生命演化的进程；其三，能否在其他星球上建立人与自然（环境）、人与人之间的和谐关系。

最后的问题也涉及健康。过去人类太空探索的结果早就表明，人到了太空和其他星球，必然面临健康受损。太空环境具有低重力、强辐射、高真空、超低温和高速度（高速运动的尘埃、微流星体和流星体）的特征，会使人遭受辐射，同时产生脊椎拉紧、肌肉萎缩、睡眠紊乱等现象。

生活在太空可延寿？

新的研究表明，人类移民到其他星球，还有更多的健康问题尚无法应对。2016年3月，NASA宇航员斯科特·凯利（Scott Kelly）在国际空间站度过了340天，研究人员对他和其在地球上的双胞胎兄弟马克·凯利（Mark Kelly）进行了同步研究，希望通过对遗传和身体条件基本一致的双胞胎来了解太空生活和地球生活对人的生理和健康有哪些影响。

比较令人惊奇的发现是，斯科特在国际空间站时，其细胞染色体的端粒变长了，比他在地球上的弟弟马克的端粒更长。但斯科特回到地球上，其端粒就迅速恢复至正常长度。

一般情况是，年龄愈大端粒愈短。斯科特细胞端粒变长，是否意味着人在太空能延寿呢？如果是这样，移民太空和其他星球或许就更有充足的理由。过去认为太空环境会损害人的健康，但斯科特在太空时其细胞端粒比弟弟的长，至少可说明，移民其他星球可能会让人更长寿。

而且，这也与生命演化有关。因为寿命的延长不只是健康问题，若人类移居到一个与地球截然不同的自然环境后延长了生命，也意味着，生命在地球和其他星球的起源、适应和演化会完全不一样。

然而，这只是一种推测，实际上在有限的时间内研究人员还观察不到在太空住了近一年时间的斯科特就比马克的寿命长。而且，研究人员也有更好的推测性解释，即斯科特在太空的细胞端粒变长与国际太空站上的宇航员更加经常运动，以及减少热量的摄入有关，运动和适当限食在地球上已经被证明是良好的生活方式，可以改善健康，延长寿命。

太空环境有损健康

然而，有新的研究证实，太空环境的确会影响人的健康。俄国研究人员最近对曾在国际空间站上长期执行任务的俄罗斯宇航员血液样本中的蛋白质进行采样和成分分析，对18名宇航员升空之前30天采一次血，返回地球之后立即采一次血，在地球上休整7天之后再采一次血，对血液中的一系列蛋白质-非感染性疾病生物标记物进行比较研究。

结果显示，在太空的失重环境下，人体免疫系统各种蛋白质的反应类似人体遭受感染后的反应，如各种免疫球蛋白更为敏感并有积极的防御反应。研究人员推测，原因可能在于人体并不清楚该如何面对这种不熟悉的环境，因此开启了全部可能的防御系统。

美国宇航员斯科特在太空执行任务期间，其白细胞中DNA的甲基化水平下降，但其在地球上的兄弟马克的白细胞DNA甲基化水平升高。DNA甲基化是在DNA甲基化转移酶（Dnmt）的作用下将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程，在调控基因表达、维持染色质结构、基因印记、X染色体失活以及胚胎发育等生物学过程中发挥着重大的作用。

甲基化水平可以改变DNA的活性，但不改变DNA序列。不同水平的DNA甲基化有不同的作用。但是，研究人员对在太空和地球上不同的甲基化水平无法解释，只是认为，这种现象可能显示基因对环境变化很敏感。

抛开美国双胞胎兄弟的结果不论，仅就俄国研究而言，在太空中人们的免疫防御系统“火力全开”并非好事。人们熟知的是，2003年中国和世界暴发非典（SARS）疫情，很多患者死亡，原因并非是冠状病毒有多大毒性，而是人体免疫系统的过度反应。

非典患者在染病第一周时，病毒会在上呼吸道大量复制，造成患者高烧与干咳。到了第二周，人的免疫系统就会发生过度反应。因为人体此前未遇到过冠状病毒，人体免疫系统产生抗体抗御病毒的同时，或抗体无法与病毒抗原有效结合之时，转而攻击机体其他正常细胞，如破坏肺叶末端的微小肺泡，使组成肺泡结构的细胞坏死，导致患者极度呼吸困难，大约有20%的患者因此产生非常严重的病情。

要有超强的心理能力

人类移民火星面临的还有心理健康问题。对此，人类也以模拟实验来发现和解决问题。2017年9月19日，美国6名科研人员结束了在夏威夷莫纳罗亚火山中的隔离实验，进行该项研究的目的是希望发现和了解，什么样的性格在移民外星球，如火星时会更有帮助，或者更有助于人类成功移民外星球。

即便是在移民火星途中，以地球与火星的最近距离5500万千米、以SpaceX新型火箭BFR最高时速2.9万千米计算，也需要80天左右。这样一段漫长旅程以及到达火星后，对人体心理的影响是巨大的，因此需要弄清哪种性格对整个团队能有帮助，哪种性格对整个团队会有负面影响。

这次的实验需要参与者戴上传感器来检测存在于其声音和动作中的压力并详细记录下他们的情绪和想法。当需要放松的时候参与者会戴上VR头套来一次虚拟度假。另外为了模拟出更加真实的效果，参与者之间的通讯都被延迟了20分钟。而且，参与者还必须要在离开模拟舱的时候穿上太空服并要结伴出行，他们的饮食都是一些冷冻干燥的食物以及少量的自己种出来新鲜蔬果。

尽管研究的结果尚未披露，但有一点是肯定的，移民外星肯定要比生活在地球需要更为超强的心理能力，包括经受压力、耐受孤独、相互宽容、帮助、协作和理解的能力。

因此，移民其他星球必须解决之前和现在发现的健康问题，还必将应对尚未发现的健康问题，包括生理和心理的。endprint