我們能在長期太空旅行中存活嗎？－聶麗莎

看完整的課程：http://ed.ted.com/lessons/could-we-survive-prolonged-space-travel-lisa-nip

長時間的太空旅行嚴重地損害人體：微重力損害肌肉和骨骼的生長，高劑量的輻射則引起不可逆的突變。當我們認真考慮人類進行太空活動，有個很大的問題是：即使我們脫離地球軌道，我們能夠適應極端的太空環境嗎？聶麗莎檢視我們的勝算。

課程內容：聶麗莎，課程動畫：巴薩姆·可達里。

長時間在太空旅行
會嚴重損害人體健康。

微重力削弱肌肉和骨骼的生長，

高劑量的輻射造成不可逆轉的突變。

當我們認真考慮人類
旅遊或居住於太空時，

一大問題凸顯了出來。

即使我們能掙脫了地球的軌道，

並長時間穿梭旅行於星星之間，

我們能夠適應極端的太空環境嗎？

這不是第一次人類
適應了惡劣的環境，

並演變出超人的能力。

不是指雷射視力或隱形等
荒誕不經的超能力，

而是在艱難的條件下
生理適應並且生存的能力。

例如，在喜馬拉雅山脈

那裡最高的海拔是海平面上九公里，

未適應的低地人會經歷缺氧的症狀，

俗稱「高山症」。

在這樣的高度，通常身體會
產生額外的紅血球，

使血液濃稠而阻礙其流動。

但已在喜馬拉雅山
安居數千年的居民，

他們永久進化的機制並無這過程，

而是保持正常的血流量。

類似這樣的例子證明，人類能夠
發展出永久性的救生特質。

但是，全人類族群的自然適應

可能需數萬年之久。

近期的科學進步或能幫助我們
加速人體的適應期

縮短至一代。

為使人類物種在太空旅行期間興旺，

我們或能開發新方法

快速設定自我保護的能力。

「基因治療」測試版的方法，

目前已被用於矯正遺傳性疾病。

基因編輯的技術迅速改善，

使科學家能夠直接置換人類的基因，

阻斷不良的過程或製出有益的物質。

一個不良過程的例子

發生在我們的身體
暴露於電離輻射之下時。

沒有像地球一樣的
大氣層和磁場的屏障，

大多數行星和衛星
被危險的亞原子粒子所衝擊。

那些粒子能夠穿透幾乎所有的東西，

會損傷太空探險者的DNA，
並可能致癌。

但若我們將輻射轉敗為勝呢？

人的皮膚產生
稱為「黑色素」的色素，

保護我們不受害於地球上那些
已被過濾的輻射。

跨物種存在許多形式的黑色素，

有些真菌的黑色素

以色素來轉換輻射成為化學能。

不是試圖屏蔽人體

或是迅速修復損傷，

而是策劃使人類

採用和表現這些真菌
以黑色素為基礎的能量收集系統。

把輻射轉化成有用的能源，
同時保護我們的DNA。

這聽起來很科幻，

但以目前的技術而言，
或許實際上是可行的。

然而，技術並不是唯一的障礙。

目前對於激進改變遺傳結構的

道德和後果的辯論正在進行中。

除了輻射，

重力強度的變化
是太空旅行者另一挑戰。

在我們成功地開發太空船
或其他星球的人造重力前，

我們應該假定太空人
會生活在微重力的情況下。

在地球上，人類骨骼
和肌肉的保管細胞

對抗重力的曳引，

「重塑」和「再生」老舊的細胞。

但在像火星這樣的微重力環境下，

骨骼和肌肉的細胞得不到這些提示，

因而造成「骨質疏鬆」
和「肌肉萎縮」。

我們如何提供人工信號給細胞

以抵制骨骼和肌肉的損失呢？

臆測的說，

我們體內生化工程改造過的微生物

能產出重塑骨骼和肌肉的信號因子。

或者經由遺傳工程，人體可於

無重力情況下產生這些信號。

輻射暴露和微重力，

只是許多我們面對不友善的太空環境
會遇到的挑戰中的兩個。

但若我們合乎正道地使用

基因編輯和微生物工程
這兩個靈活的工具，

它們可適用於許多的情況。

不久的將來，我們可能會進一步發展

並調整這些遺傳工具，
以應付嚴酷現實的太空生活。