星际之旅：“人工冬眠”竟能抵抗太空辐射！

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太空辐射被认为是人类探索宇宙的主要健康风险之一。在载人飞行任务中，机组人员吸收的大部分辐射剂量是由星系宇宙辐射 (GCR) 产生的，这一辐射是在遥远的星系中产生的高能带电粒子，包括高密度电离重离子，这些粒子的能量非常高，以至于航天器的屏蔽措施无法阻止它们，导致在很长一段时间内，这些粒子的暴露率比地球上的辐射背景高200多倍。因此，研究未来空间任务的抗辐射措施非常重要。

近日，德国亥姆霍兹重离子研究中心（GSI）领导的一个国际研究小组发现，人工冬眠或许可以用来保护宇航员免受含有高能重离子的太空辐射的有害影响。冬眠是一些哺乳动物的一种特殊状态，其特征是连续麻木的状态和短暂的间歇性觉醒交替，可用于提高在恶劣环境中的生存率。动物进入休眠状态后，机体维持生命的功能降低：体温降低，新陈代谢减少，心率、呼吸频率或吸氧等身体功能明显减慢。在分子水平上，基因活性和蛋白质生物合成也维持低速，导致组织反应发生重大变化，包括对辐射损伤的获得性抵抗力，可以提高宇航员的抗辐射能力。

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GSI的生物物理学部负责人 Marco Durante 教授总结道，“休眠和抗辐射之间的联系代表了一种高度创新的研究方法。研究结果表明，人工冬眠颇有前景，可以在长期太空任务中增强生物体的辐射防护。因此，它可能是保护人类探索太阳系的有效策略”。此外，GSI的科学家在对大鼠组织细胞的研究中描述了其潜在机制。研究表明，组织中较低的氧浓度（缺氧）和低温下代谢减少可能是防止细胞损伤的两个重要因素。免疫组织学分析则表明，人工冬眠可使组织免受高能离子辐射。此外，低温下新陈代谢的变化也会影响DNA修复。

尽管已经取得诸多成果，科学家们表示仍然需要大量研究来调查和更好地了解人工冬眠在器官中的辐射防护作用。目前在技术上不可能以安全和可控的方式使人冬眠。然而，研究正在取得进展。

该研究题为“Synthetic torpor protects rats from exposure to accelerated heavy ions”，于9月30日发表在Scientific Reports上，主要作者为德国亥姆霍兹重离子研究中心（GSI）。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-20382-6

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