前沿 航空航天

想在太空造人?只解决啪啪啪的问题可能还不够...

繁殖 原始生殖细胞

氪罗钡路斯 什么云销雨霁被抢注了 共同发表于  2017-05-19 22:58

当这颗小小的星球已经逐渐承载不了人类的体量和野心的时候,越来越多的人将心思转向了地球以外,那个神秘多变,广袤无尽,没有重力却充满辐射的宇宙。
 
很多科幻小说和电影——远的有《沙丘》和《星际迷航》,近的有《星际穿越》和《三体》——都兴致勃勃地描绘了人类生活在太空中的百样图景。层出不穷的作品中,许多作者约定俗成般地认为人类航行宇宙或移居其它行星的掣肘因素是物理学,当下人类还没有足够的理论和技术来支持人类进行漫长的宇宙旅行

图片来源:www.astronomy.com.cn 

其实,即便我们突破了这些物理瓶颈,造出了超光速飞船,学会了使用虫洞和睡眠系统,解决了哪些人该上飞船、哪些人要被留在地上的问题,满心欢喜准备启航的时候,等待我们的,­也许仍然是当头一盆冷水——老鼠或者其它什么的造物主会嘲弄我们:

脆弱的人类,谁说你们离开地球,还能繁衍了?

短暂的航天史告诉我们,太空并不是地球人类的乐土。历经微重力环境的宇航员,会遇到各样生理指标的改变——肌肉萎缩,骨骼退化,体液流动重置(fluid redistribution,即重力减少引发的体液由下半身向上半身的重新分布),乃至颅压增高引发的视力扰乱。太空辐射还会损伤人体免疫系统,同时增加癌症和阿兹海默症的发生几率[1-2]。由此看来, 长期的星际旅行将会对人类产生更加深远的负面影响。
 
那么,人类的胚胎,能否在太空中正常发育呢?实验研究表明,微重力会显著影响人体多种组织的发育或者干细胞的分化[3-5]。因此,太空中的造人行动能否成功,并不是一件可以轻易预测的事情。作为太空生育的探索,美国和俄罗斯先后开展过以小鼠为模型的动物实验;但在漫长的进化中,人类的胚胎发育也出现了很多不同于其他动物的特性。例如,相较于小鼠,在胚胎发育的早期,人类胚胎的缺陷率极高。
 
在体外受精(试管婴儿)的过程中,50-80%的人类胚胎存在严重缺陷,继而在受精后的几天内停止发育[6]。因此,试管婴儿技术总是需要在众多受精卵中精挑细选,才能保证成功受孕。 在健康人群中, 早期胚胎也可能存在较高的缺陷率——由于有缺陷的胚胎大多会在一周内停止发育,这样的自发流产常常无人察觉[6-7]。与此相比,绝大多数小鼠的受精卵则不会在前几次细胞分裂中就显露明显缺陷。人类与其它实验动物胚胎在早期发育时的这种巨大差异,就可能限制动物实验的结果在人类身上的可移植性。
人类能否在太空中生生不息,只能用人类的细胞来检验

因此,不久前进入太空的天舟一号上,就搭载着一批人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells)。科学家将通过它们,初步检验人类在太空中的生育能力。
 
人类胚胎干细胞来源于人类胚胎发育早期的部分细胞。通过增殖和分化,这些细胞最终会发育成为整个胎儿。在体外环境中,胚胎干细胞可以在特定的培养条件下近乎无限增殖,同时保持自身的特性不变(即干细胞的自我更新性质)。在特定细胞因子的刺激下­,胚胎干细胞可以沿着类似于体内发育的轨迹,一步一步分化发育成为各种类型的人体细胞[8]

人体胚胎干细胞的分化,图片来源:Murry, et al. | [8]

在这一次天舟一号的实验中,人类胚胎干细胞将会接受特定信号因子的诱导,分化成为原始生殖细胞(Primordial germ cells),即人类生殖细胞的前体细胞。人类胚胎在发育的早期会产生极少量的原始生殖细胞,这些细胞随后会增殖并且迁移进入生殖腺,在生殖腺的环境下进一步发育成为精/卵原细胞,再进一步进行减数分裂发育为成熟的生殖细胞。作为这一系列过程中的第一步,原始生殖细胞的产生,在胚胎发育的早期就会完成。只有这一步能够完成,在太空中发育的人类婴儿才能拥有生育能力,才可以进一步繁育后代,子子孙孙无穷尽也。
 
不过,天舟一号没有返回舱,所有的实验样品都会在返回时在大气层烧毁。那么,该怎样检验胚胎干细胞是否分化出了原始生殖细胞呢?
 
最便宜的办法大概是发送一个生物博士上去。然而……
 
负责实验的纪家葵课题组选择了一种更人道主义的方法:他们开发了一套荧光报告系统,将2008年获得诺贝尔奖的绿色荧光蛋白GFP,嵌入到了一个名叫VASA的基因之中——当细胞表达VASA基因的时候,荧光蛋白也同时会被激活表达,细胞就会发出绿色的荧光。由于VASA基因只会在生殖细胞谱系(即从原始生殖细胞发育到成熟生殖细胞的各个类型的细胞)中表达[9],而不会在胚胎干细胞等其他细胞类型中表达,因此,实验中出现的第一批绿色细胞就是原始生殖细胞了。与同期在地面培养的细胞对比,绿色细胞的比例差异就会告诉我们原始生殖细胞的发育是否会受到太空微重力环境的影响。
 
下面这幅图就来自于这个荧光报告系统的验证实验,图中细胞的DNA被染为蓝色,VASA荧光为绿色。在天舟一号的实验中,最初的胚胎干细胞都是没有绿色荧光的细胞(类似图中第一行)。随后的几天, 含有特定信号因子的培养液将会逐步诱导胚胎干细胞的分化——如果分化诱导成功,我们就会期望见到一些发出绿色荧光的原始生殖细胞(类似图中后三行所示)。

图片来源:修改自Kee, et al. [9]

如果人类胚胎干细胞可以在太空中成功分化为原始生殖细胞,我们还可以利用这个荧光报告系统,进一步探索是否可以在太空零重力条件下获得更加成熟的生殖细胞,例如精/卵原细胞,乃至精子和卵子。生命始于精卵结合,人类只有能够在太空中产生成熟的生殖细胞,才会具有在太空中延续种族的能力。对于太空生育的探索, 也是人类迈向深空的重要一步。(编辑:明天)

题图来源:123RF

参考文献:

  1. Kanas, Nick, and Dietrich Manzey. "Basic issues of human adaptation to space flight." Space psychology and psychiatry (2008): 15-48.
  2. Baker, Daniel N., et al. "Space radiation hazards and the vision for space exploration: A report on the October 2005 Wintergreen Conference." Space Weather 5.2 (2007).
  3. Bradamante, S., Barenghi, L., & Maier, J. (2014). Stem cells toward the future: the space challenge. Life.
  4. Yuge, L., Kajiume, T., & Tahara, H. (2006). Microgravity potentiates stem cell proliferation while sustaining the capability of differentiation. Stem Cells and Development.
  5. Zayzafoon, M., Gathings, W. E., & McDonald, J. M. (2004). Modeled microgravity inhibits osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells and increases adipogenesis. Endocrinology.
  6. Wong, C. C., Loewke, K. E., Bossert, N. L., & Behr, B. (2010). Non-invasive imaging of human embryos before embryonic genome activation predicts development to the blastocyst stage. Nature.
  7. Chavez, S. L., Loewke, K. E., Han, J., Moussavi, F., Colls, P., Munne, S., et al. (2012). Dynamic blastomere behaviour reflects human embryo ploidy by the four-cell stage. Nature Communications.
  8. Murry, C. E., & Keller, G. (2008). Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell.
  9. Kee, K., Angeles, V. T., Flores, M., Nguyen, H. N., & Pera, R. (2009). Human DAZL, DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation. Nature.

拓展阅读

天舟一号的任务有哪些??

热门评论

  • 2017-05-20 03:07 CBP
    引用@Yehowah 的话:总不至于造恒星际飞船还像现在这样蜗牛壳一样吧。。

    现在的飞船怎么能叫蜗牛壳,根本是易拉罐,而且还是厚度没有等比放大的易拉罐,人造重力这东西说难也难说简单也简单,最简单就是居住舱就像离心机一样的绕着船身转,然而这势必导致飞船各处所感受到的模拟重力并不均等,而且是很不均等,这势必对宇航员的生活和工作造成更多的麻烦,所以这终究是一种并不完美的模拟重力.而要创造完美的人造重力系统则简直是个完全没有头绪的黑科技问题,没准人类造出了曲速引擎之时这个问题还没解决呢.毕竟引力终究是个和质量相关的存在,你要在飞船上创造和地球上一样的引力,简直就意味着你要在飞船上产生地球一样的质量,这显然是不可接受的,更不谈飞船本身也会受到自身产生的人造重力影响,其船体结构的受力将变得很诡异.而除了引力之外恐怕还真找不到其他力来完美模拟重力.

    [6] 评论
  • 2017-05-20 04:10 路小艾

    文章说的一些东西其实还是不错的,但一开始的出发点似乎选的不太好……既然未来人类都已经到长期宇宙飞行的地步了,还解决不了重力问题?哪怕不能真正实现人造重力,最次也能用离心旋转模拟重力啊!飞船足够大的情况下这几乎可以完美媲美地球表面重力——这个难度,和“我们突破了这些物理瓶颈,造出了超光速飞船,学会了使用虫洞和睡眠系统”这些比起来,根本不值一提。

    [4] 评论
  • 2017-05-20 13:32 天降龙虾
    引用@Yehowah 的话:所以正解难道不是人造重力吗?

    非也。。。。正解是:老实在地球上待着,别去祸祸其它星球了。。。。

    [3] 评论

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全部评论(58)
  • 1楼
    2017-05-20 01:47 5美金

    万事开头难,慢慢就习惯了。

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  • 2楼
    2017-05-20 02:11 隔壁的王叔

    微重力环境下的生育问题以星际穿越、三体这类科幻小说、电影来这样引出(文章第三段)有点不恰当,这种小说电影人家首先设定的就是有完善的人工重力系统啊。

    [1] 评论
  • 3楼
    2017-05-20 03:07 CBP
    引用@Yehowah 的话:总不至于造恒星际飞船还像现在这样蜗牛壳一样吧。。

    现在的飞船怎么能叫蜗牛壳,根本是易拉罐,而且还是厚度没有等比放大的易拉罐,人造重力这东西说难也难说简单也简单,最简单就是居住舱就像离心机一样的绕着船身转,然而这势必导致飞船各处所感受到的模拟重力并不均等,而且是很不均等,这势必对宇航员的生活和工作造成更多的麻烦,所以这终究是一种并不完美的模拟重力.而要创造完美的人造重力系统则简直是个完全没有头绪的黑科技问题,没准人类造出了曲速引擎之时这个问题还没解决呢.毕竟引力终究是个和质量相关的存在,你要在飞船上创造和地球上一样的引力,简直就意味着你要在飞船上产生地球一样的质量,这显然是不可接受的,更不谈飞船本身也会受到自身产生的人造重力影响,其船体结构的受力将变得很诡异.而除了引力之外恐怕还真找不到其他力来完美模拟重力.

    [6] 评论
  • 4楼
    2017-05-20 04:10 路小艾

    文章说的一些东西其实还是不错的,但一开始的出发点似乎选的不太好……既然未来人类都已经到长期宇宙飞行的地步了,还解决不了重力问题?哪怕不能真正实现人造重力,最次也能用离心旋转模拟重力啊!飞船足够大的情况下这几乎可以完美媲美地球表面重力——这个难度,和“我们突破了这些物理瓶颈,造出了超光速飞船,学会了使用虫洞和睡眠系统”这些比起来,根本不值一提。

    [4] 评论
  • 5楼
    2017-05-20 07:44 CBP
    引用@路小艾 的话:文章说的一些东西其实还是不错的,但一开始的出发点似乎选的不太好……既然未来人类都已经到长期宇宙飞行的地步了,还解决不了重力问题?哪怕不能真正实现人造重力,最次也能用离心旋转模拟重力啊!飞船足够大的情况...

    首先,不需要足够大,只需要转速够就行.其次这么大一个飞船,只有一个环形平面上的模拟重力是正常的,其他部位的模拟重力不是过高就是过低,甚至你的脚和脑袋感受到的模拟重力都有明显差距.只能说这船几乎99%的部位都不适合待人,宇航员稍微做点剧烈运动就在不同重力区穿梭,你确定这样的生活对宇航员身体健康的影响不会更大么?更不谈飞船的大小终究是有限度的,你不可能像科幻作品里那样随便动几句嘴就各种殖民卫星冒出来了,工程量和资源摆在这里,有这预算还不如研究点宇航员的健康维持手段实际呢.

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  • 6楼
    2017-05-20 07:46 CBP
    引用@Yehowah 的话:比如上来几km的圆筒 在几十米下离心力变化在百分之几,应该可以接受。要建飞船,差不多要有这样的太空城了吧?

    就像我上面一楼说的那样,殖民卫星这种级别的东西要搬到现实中不但不可能像科幻作品中那么简单,而且还涉及到资金,资源,劳动力,政治等等太多方面,你要愿意花这个成本,恐怕把这些资源和经历拿去研发在无重力微重力环境下宇航员的保健医疗技术,都够研发几千遍的了.

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  • 7楼
    2017-05-20 07:52 CBP
    引用@Yehowah 的话:比如上来几km的圆筒 在几十米下离心力变化在百分之几,应该可以接受。要建飞船,差不多要有这样的太空城了吧?

    概括下说就是制造一个超级超级超级巨型飞船并且99.99999%的部位都是不能住人的浪费部位来让人在上面可以保持健康还能啪啪啪剩下正常的宝宝,还不如直接改造人类自己去适应零重力容易呢.

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  • 8楼
    2017-05-20 08:02 CBP
    引用@Yehowah 的话:不不不 你造星舰用的材料也那么多(行星际采矿飞船十几艘用的材料应该够造小型太空城了),而且他们还能提供本来就在太空中的材料。这样看造恒星际飞船之前应该能点出太空城。

    所以啊,费了那么大的力气,不知道要挖掉多少颗小行星,也不知道是个几十年还是几百年的超级工程,还要弄出一支超级采矿飞船舰队,就是为造个大圆桶让大家在里面转转转,真心还不如直接研发医疗技术甚至改造人类,一劳永逸,以后星际旅行和探索再也不用担心这个问题了,飞船想怎么造就怎么造,合理紧凑再也不需要背着个圆环居住舱,多好.

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  • 9楼
    2017-05-20 11:13 samlinlin
    引用@CBP 的话:首先,不需要足够大,只需要转速够就行.其次这么大一个飞船,只有一个环形平面上的模拟重力是正常的,其他部位的模拟重力不是过高就是过低,甚至你的脚和脑袋感受到的模拟重力都有明显差距.只能说这船几乎99%的...

    根本不需要建造这么大的飞船,只要把两个小飞船用很长的钢缆连起来转就行,这样可以实现舱内基本恒定的重力,耗费的材料也很少,结构简单可靠。随便一根70mm粗的多芯钢缆就能承重300吨,悬索桥用的主缆可以连接两个上千吨重的飞船。

    [2] 评论
  • 10楼
    2017-05-20 13:32 天降龙虾
    引用@Yehowah 的话:所以正解难道不是人造重力吗?

    非也。。。。正解是:老实在地球上待着,别去祸祸其它星球了。。。。

    [3] 评论
  • 11楼
    2017-05-20 16:17 路小艾
    引用@CBP 的话:首先,不需要足够大,只需要转速够就行.其次这么大一个飞船,只有一个环形平面上的模拟重力是正常的,其他部位的模拟重力不是过高就是过低,甚至你的脚和脑袋感受到的模拟重力都有明显差距.只能说这船几乎99%的...


    你没发现我说“足够大”是有用意的吗?维持合适重力,半径小转速就高,足够大的话转速很低,由于转速带来的不利影响(比如晕眩)就会可以忽略。而且足够大的飞行器,设备和生活舱主要都集中在外围环形部分,利用率高。又因为足够大,高低重力差距影响也小,甚至都不如电梯加速度带来的差距大,人体完全可以适应。比如半径1000米的飞行器,那么外围100米“厚度”那么一大圈,都是理想的模拟重力环境(高低差只有10%,和基准值差距5%,也就是0.95G-1.05G范围内)。

    既然文章考虑要在宇宙啪啪啪生孩子了,其实已经是在宇宙长期生活,不是现在所谓太空飞行的概念了。那肯定是一项大规模工程,所以半径1000米的飞行器,也算不上太大,反正它的技术难度,远远低于“超光速飞行”、“使用虫洞”……这些。

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  • 12楼
    2017-05-20 16:23 CBP
    引用@Yehowah 的话:我们讨论的是哪个会先实现。 要不考虑相对难度我们干脆把人类电子化,意识上传到卫星上几千焦的电就够了呢 生命维持系统也不用了,更是一劳永逸。。。你造恒星际飞船能造出来,太空城肯定也能造出来。大不了造个阉...

    从逻辑角度来讲明显改造人类更先实现,毕竟超级工程除了技术难点外,还存在个工程量和资源的硬指标在这.

    至于用绳索连接起来的对转飞船,这个玩意说得不好听就是在自杀,因为没有双星那么大的质量自然维持一个相对平衡的对转状态,两艘飞船必须不断的调整和维持完美的对转状态才能维持正常的重力模拟,因为两艘飞船不可能完美的其上所有工作互相作着镜像运动,要是放大到母舰或者殖民卫星的级别,你甚至还要考虑其不断停靠和起飞货运和客运飞船的问题.所以两个对转飞船的运动状态永远在改变,必须一刻不停的永远修正,这就是其间不是一个刚性整体的坏处.但是很显然,长年累月的太空飞行是不可能不出意外的,燃料不足时怎么办,姿态调整系统出问题怎么办,引擎损坏时怎么办,人为限制姿态调整系统工作时怎么办,可能出现意外有千千万,随便一种都可以让迅速进入互相甩离的轨道,或者螺旋落入撞击点的轨道,同时双方飞船上的重力模拟也将剧烈的变化,让人类的工作陷入混乱,无论是哪种情况都将是毁灭性的.这玩意从安全性和实用性来讲简直无法接受.

    很多科幻创意都有类似的问题,一个看起来简单易懂完美大气酷炫的设计,却完全不去考虑要将其实际运营时可能造成的海量细节问题,诚然作为科幻作品来讲,忽视细节只注重科幻创意的一个整体印象,是很正常的文学创作主次分明突出体现重点的需求.然而这也导致古往今来科幻作品里的设计实际上是脱离实际,在后世少有实现,即使实现也只是总体概念和用途类似,实际原理和技术细节完全不同的,就像凡尔纳的月球大炮和潜水艇那些.

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  • 13楼
    2017-05-20 16:24 CBP
    引用@samlinlin 的话:根本不需要建造这么大的飞船,只要把两个小飞船用很长的钢缆连起来转就行,这样可以实现舱内基本恒定的重力,耗费的材料也很少,结构简单可靠。随便一根70mm粗的多芯钢缆就能承重300吨,悬索桥用的主缆可以连...

    看我上一楼的讨论.

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  • 14楼
    2017-05-20 16:34 CBP
    引用@路小艾 的话: 你没发现我说“足够大”是有用意的吗?维持合适重力,半径小转速就高,足够大的话转速很低,由于转速带来的不利影响(比如晕眩)就会可以忽略。而且足够大的飞行器,设备和生活舱主要都集中在外围环形部分,利用率...

    半径1000米还不叫大?计算下这所需要花费的材料和工程量,这一切都需要在太空中完成,我们在现实中,不是随便想想就能把歼星舰下饺子的科幻世界.同样我说了,中间巨大的区域是重力异常区,这是巨大的体积浪费,也不利于人类在其中工作,因为你要让其短期之内在不同重力区来回,这对健康的影响有多大是显然的.说白了就是一个超级工程,他比普通工程多出来的部分纯粹只是为了让人有家的感觉,这浪费和低效的难以接受,特别还是在太空这个每一丝运载量和工程量都必须斤斤计较的领域.真心还不如发展医疗技术.

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  • 15楼
    2017-05-20 18:29 zhoujh_thinker

    谁说要在微重力环境中造人了?通过旋转才是人造重力简单得多。

    [0] 评论
  • 16楼
    2017-05-20 19:11 CBP
    引用@Yehowah 的话:好了我想到了一个完美的解决方法。 在月球建基地。//你说超级工程需要大量资源,可星舰也需要大量资源啊?人类有实力造星舰那一定是有足够资源的时候,也就是太空采矿工业化之后(或者太空电梯实现之后)。

    每条星舰造好之后都是一个创造价值的工具,而一个超级工程花费数十年建造,期间就是个只进不出的无底洞,即便是造好之后啥时候能收回成本都成问题.而打造一支星舰舰队,没准一般规模都没达到之前,前期造好投入运营的星舰都开始盈利养活整个工程了.

    [0] 评论
  • 17楼
    2017-05-20 22:30 盲目熊猫
    引用@CBP 的话:半径1000米还不叫大?计算下这所需要花费的材料和工程量,这一切都需要在太空中完成,我们在现实中,不是随便想想就能把歼星舰下饺子的科幻世界.同样我说了,中间巨大的区域是重力异常区,这是巨大的体积浪费,...

    而且这么大个玩意,能耗也会极高,外加维护如此巨大且复杂系统简直就是噩梦啊

    [0] 评论
  • 18楼
    2017-05-20 23:48 隔壁的王叔
    引用@CBP 的话:从逻辑角度来讲明显改造人类更先实现,毕竟超级工程除了技术难点外,还存在个工程量和资源的硬指标在这.至于用绳索连接起来的对转飞船,这个玩意说得不好听就是在自杀,因为没有双星那么大的质量自然维持一个相对平...

    真以为靠离心力模拟重力都是科幻小说、电影里闹着玩的呢?离心力模拟重力是肯定有不少细节问题,不过以两个对联飞船来想象会遇到的问题是不是太取巧了一点,你见过那个科幻小说电影里模拟重力是两个飞船连跟绳子来甩的啊。

    改造人类,就和你评价科幻小时、电影一样,说得简单,一个连方向都不知道的、连我们应该要干什么都不知道的改造人类你竟然会觉得更容易实现。这篇文章竟然能给你这么大的信心也是这篇文章的成功啊。

    [0] 评论
  • 19楼
    2017-05-21 02:17 CBP
    引用@隔壁的王叔 的话:真以为靠离心力模拟重力都是科幻小说、电影里闹着玩的呢?离心力模拟重力是肯定有不少细节问题,不过以两个对联飞船来想象会遇到的问题是不是太取巧了一点,你见过那个科幻小说电影里模拟重力是两个飞船连跟绳子来甩...

    取巧的是提出这个两个飞船连根绳子来甩的人好不,这又不是我提出的.事实上我一直在讨论的科幻作品里正常的刚性整体的旋转结构,是上面那几位提出要搞简化版的两个飞船连根绳子甩的,然后我才开始讨论这个的,麻烦你看看清楚再反驳好不好?

    再谈改造人类,何来的方向都不知道?何来的该干啥都不知道?事实上这整篇文章都在讲方向是什么,该干嘛.人类在低重力环境下所遇到的生理健康问题,主要就是文中所谈的肌肉萎缩,骨骼退化,体液流动重置,太空辐射,受精卵是否能正常发育则需要这次的实验来验证,具体情况还未知.那么很简单,针对这些问题来进行医疗和生物工程就是了,强化肌肉骨骼,改进体液内循环系统,强化抗辐射能力和免疫系统,这些都是再明确不过的方向,而且甚至在自然界还满是可参考对象,更强的肌肉和骨骼,更高效的内循环系统,更强的抗辐射能力,更强的免疫力,具备这些基因的动物比比皆是,甚至我们还可以以机械工程的方式改造人类,用纳米机器去取代免疫系统,事实上这就是已经在进行的登陆火星计划正在研究和解决的问题,因为火星往返途中时间要长达5到6年,这远远超过此前任何人类单次太空生活时间,微重力环境对人体的伤害已经非常巨大.

    其实还有件很可笑的事情,那就是这篇文章建立在现有技术和现有航天科技的水平下,可以预见其本身探讨的就是现有水平下的医学生物学解决手段.反倒是评论区拉起来就谈什么黑科技人造重力,超大飞船旋转模拟重力才是偏题到不知哪去了,登陆火星就是这20年内的事情了,没时间给你幻想什么百年千年后的科技了,老老实实针对现实问题,肌肉萎缩了就锻炼,骨质酥松了就补钙,做好辐射防护,免疫虚弱了就吃药吧.

    [1] 评论
  • 20楼
    2017-05-21 04:08 路小艾
    引用@CBP 的话:半径1000米还不叫大?计算下这所需要花费的材料和工程量,这一切都需要在太空中完成,我们在现实中,不是随便想想就能把歼星舰下饺子的科幻世界.同样我说了,中间巨大的区域是重力异常区,这是巨大的体积浪费,...


    半径1000米是大,但也没多大,老实说想要维持一群人几十年甚至更久的生活,这个大小是底限了(也许还远远不够)。这些工程量,其实哪怕以现在地球的工程能力都能做到(只要政府真的下决心肯花钱),更不要说进行宇宙生活的未来了。环形飞行器半径虽大,真正的体积并没有多大,因为它主要部分就是外围一圈。中间部分是不住人的,只有必要的设备,所以也不用担心重力异常问题。环形飞行器的相关概念设计,或者科幻作品里已经很多了(这东西甚至在50年前就已经具备成熟设计了)。

    说了半天,其实还是一开始的说法:这是基于要实现长期宇宙空间生存的目标,对比的科技是“超光速”、“穿越虫洞”这些,相比之下模拟重力真的是容易太多了啊,根本不是一个层面上的事。所以这篇文章虽然说的内容还可以,但出发点不对啊。

    [1] 评论
  • 21楼
    2017-05-21 04:17 路小艾

    引用@CBP 的话:其实还有件很可笑的事情,那就是这篇文章建立在现有技术和现有航天科技的水平下,可以预见其本身探讨的就是现有水平下的医学生物学解决手段.反倒是评论区拉起来就谈什么黑科技人造重力,超大飞船旋转模拟重力才是偏题到不知哪去了,登陆火星就是这20年内的事情了,没时间给你幻想什么百年千年后的科技了,老老实实针对现实问题,肌肉萎缩了就锻炼,骨质酥松了就补钙,做好辐射防护,免疫虚弱了就吃药吧.

    1、你可看清楚了,这篇文章原文说到“

    其实,即便我们突破了这些物理瓶颈,造出了超光速飞船,学会了使用虫洞和睡眠系统,解决了哪些人该上飞船、哪些人要被留在地上的问题,满心欢喜准备启航的时候,等待我们的,­也许仍然是当头一盆冷水——老鼠或者其它什么的造物主会嘲弄我们:

    脆弱的人类,谁说你们离开地球,还能繁衍了?“

    2、你说的20年内登陆火星,也只是设想而已,毕竟还没成为现实。再说就算成为现实,只是登陆罢了,距离长期生活,甚至需要繁衍后代,还差的远呢。

    3、就算未来长期生活,火星毕竟不是”微重力“,也许会碰到一些问题,但和接近零重力的太空,真的不能相提并论。

    说实话这文章一开始就比你想的远得多……人家压根就没觉得火星是问题,它考虑的是遥远的星空。



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  • 22楼
    2017-05-21 13:29 盲目熊猫
    引用@路小艾 的话: 半径1000米是大,但也没多大,老实说想要维持一群人几十年甚至更久的生活,这个大小是底限了(也许还远远不够)。这些工程量,其实哪怕以现在地球的工程能力都能做到(只要政府真的下决心肯花钱),更不要说进...

    单纯造个半径1000米是环形是没啥问题,但是造个保证长时间稳定旋转的巨环就是个巨坑

    [0] 评论
  • 23楼
    2017-05-21 14:44 路小艾
    引用@盲目熊猫 的话:单纯造个半径1000米是环形是没啥问题,但是造个保证长时间稳定旋转的巨环就是个巨坑

    太空中没有空气摩擦,惯性旋转几乎不需要动力啊,哪怕有一些轻微改变,用辅助动力微调,应该也是非常省的。

    [0] 评论
  • 24楼
    2017-05-21 15:06 隔壁的王叔
    引用@CBP 的话:,...强化肌肉骨骼,改进体液内循环系统,强化抗辐射能力和免疫系统,...

    哈哈,看来这篇文章是给你了很大的信心啊,还是那几个字,说的简单。不说改造人体会遇到的伦理问题,就光技术上看,请基因领域的大神来估计都没你这么乐观。

    引用@CBP 的话:其实还有件很可笑的事情,那就是这篇文章建立在现有技术和现有航天科技的水平下,可以预见其本身探讨的就是现有水平下的医学生物学解决手段

    你确定你是这样理解这篇文章的?如果你是这样理解的,那没什么好争议的,现有的技术也不可能将人大规模送上太空,即使可见的登陆火星,也根本谈不上什么在太空繁殖,至于你说的微重力环境对人体的伤害,这篇文章哪儿有涉及这点的内容,拿到此处来谈合适吗?何况你又说改造人类更先实现那就更无语了,我上面吐槽的也是这点。改善人体,通过吃吃药啊锻炼啊什么的来增加这方面抵抗力确实是最可行的。改造人体使人能够具备在太空生活的能力,要在太空中正常繁衍,通过改善一个人或几个人毫无意义,最终要解决的肯定是进行基因改造让人生而就具有太空中生活和繁衍的能力,那就是比黑科技更黑科技的东西了。

    不过不管是文章开头说的向宇宙起航,还是文章最后说的具有在太空中延续种族的能力、迈向深空,或者文章本身研究的目的在太空中正常繁衍(能啪啪啪生育后代,只是繁衍的第一步,文章虽然是研究生育,但是话里话外都在表明它的最终目的是能在太空繁衍),可都不像是在谈论只是登陆火星什么的这种个别人、短时间的任务。

    也许研究本身只是针对的在太空的生育问题,文章中和这个不相干的内容都是编者加上的,但是不管怎样,这文章已经把话题引向了不止是太空造人这么简单。

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  • 25楼
    2017-05-21 15:24 盲目熊猫
    引用@路小艾 的话:太空中没有空气摩擦,惯性旋转几乎不需要动力啊,哪怕有一些轻微改变,用辅助动力微调,应该也是非常省的。

    要长时间稳定运行的重点在维护上

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  • 26楼
    2017-05-21 17:11 流浪松鼠

    现在引导变异还来得及。

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  • 27楼
    2017-05-21 21:29 阿塞

    看到后面莫名想笑


    来自 果壳的壳
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  • 28楼
    2017-05-21 21:42 尝试转换编码格式

    一只最轻的生物狗也得有50斤,还得有配套的维生系统确保它能狗活到实验结束,所以现在的方法明显更便宜。2333

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  • 29楼
    2017-05-22 01:55 CBP
    引用@路小艾 的话:引用@CBP 的话:其实还有件很可笑的事情,那就是这篇文章建立在现有技术和现有航天科技的水平下,可以预见其本身探讨的就是现有水平下的医学生物学解决手段.反倒是评论区拉起来就谈什么黑科技人造重力,超大飞...

    第一,本文这段话只是一个科普通俗化所必须的引言而已,说白了就是为了文盲都能看懂罢了,人类还没有几十亿人全民白痴到造出了超光速飞船,还能穿越虫洞,都要欢欣鼓舞的启航了,搞完了这么多超级黑科技和超级工程之后,才想起来在太空里能不能繁衍的问题,这段话从一开始就只是句调侃,你把这个当做这篇文章严肃讨论的一部分根本就是连人家哪句是严肃的学术,哪句是在娱乐化的调侃都没搞懂.

    第二,20年内登陆火星本就是无数专家学者在现有技术条件下的合理计划,即便最终因为政治经济原因未能成行,其相关技术问题也必然基本得到解决,至于长期居住这些问题压根不是我们所讨论的是应该发展医疗还是发展人造重力来解决人类在非地球重力环境下的健康问题的范畴.

    第三,去火星的旅程中五六年时间都是在航程中,真正登陆火星的时间相比之下短的可怜,所以我不知道你谈火星重力有何意义,现在要解决的本来就是那五六年航行期间的零重力状态下宇航员的健康问题.事实上你要谈火星上的问题,火星重力只有地球三分之一,人一样会受很大的影响,我们是为了适应地球环境而演化出的生物,该肌肉萎缩一样萎缩,该钙质流失一样流失,火星大气比地球稀薄百倍所以一样辐射强烈,到时候你打算怎么办?难不成火星房子都建成离心机,大家整天在里面甩着过日子?不还是得发展医疗.

    至于这篇文章到底想了多远,我只能这么和你说,天文和航天界的专家学者是脚踏实地做研究做事的,没人会牛逼到觉得你前面自己还说"没成为现实"的事不是问题.只有完全不需要为此负责,纯粹只要狂想和狂欢的那些整天高呼着星辰大海的也不知道是科幻迷呢还是鸡血中二呢会丢下眼前的问题跑去狂想什么遥远的星空,反正他们什么实际问题都不用解决,只要狂想和狂欢就好了,"未来总能解决的,未来的科学家总能帮我们解决的",真轻松,人家负责几十年算几道公式解决几个细节问题,他们则负责吹逼发梦征服全宇宙.

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  • 30楼
    2017-05-22 02:01 CBP
    引用@路小艾 的话: 半径1000米是大,但也没多大,老实说想要维持一群人几十年甚至更久的生活,这个大小是底限了(也许还远远不够)。这些工程量,其实哪怕以现在地球的工程能力都能做到(只要政府真的下决心肯花钱),更不要说进...

    中间是空的体积就没有多大?怕是胖子都是脂肪其实并没有全身疙瘩肉的人体重高,他就没有一个屁股占了两个座位一样.你弄这么一条船,空港的工作人员打你哦,白占多少泊位.

    另外你居然在说一个至今都没有并且也无法造出一个实物的东西在50年前就有"成熟设计".呵呵,50年前就有设定狂胡诌出让小学生不明觉厉的废话连篇的设定还差不多.果然就像我所说的那样,学者们负责解决实际问题,中二们负责发梦胡诌征服宇宙.

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氪罗钡路斯
氪罗钡路斯 生物博士在读,线粒体

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