移民火星哪有馬斯克說的那麼容易，至少有三大難關要闖

美國科學家在「火星屋」中模擬火星大氣壓、晝夜溫度變化等。

如果在地球上人與人的關係都會因為人類自私的基因而導致戰爭、暴力、欺騙等來解決問題，如爭奪地盤、食物和配偶等，到了火星上，人類同樣不會改變本性。

冰川思想庫特約撰稿 | 張田勘

美國副總統彭斯10月5日在美國國家太空委員會首次會議上說：「我們將讓美國宇航員重返月球，這樣做不僅是為了（在月球上）留下腳印和插旗，也是為美國宇航員前往火星和更遠的地方打下基礎。」

在此之前，9月29日在澳大利亞舉行的第68屆國際宇航大會上，美國太空探索技術公司（Space X）創始人兼首席執行官埃隆·馬斯克表示，他們要在5年後發射飛船至火星，7年後送人上火星。

當地時間10月5日，彭斯出席美國國家太空委員會首次會議

同樣，美國航天局（NASA）的官員在這個會議上也透露，依託現有國際空間站，該機構的深空探索計劃將分三步走，到2033年前後送人到達火星軌道。

三道大關交織在一起

NASA要在16年後送人到達火星軌道，是漸進的，在此之前先完成第二步計劃，在2024年前後在月球軌道上建成「深空門戶」太空港，作為通往月球表面和深空目的地的門戶。

宇航員可以依託「深空門戶」對月球進行為期20天至46天的考察，「深空門戶」還可以升降到不同月球軌道上運行。

Space X則比較激進，要在7年後送人到火星。而且，其激進的計劃更體現在要移民火星，但NASA只表示送人到火星是為了科學探索。無論怎樣，人類移民其他星球已經是鐵定了心。

Space X創始人兼首席執行官埃隆·馬斯克

無論移民火星還是移民其他星球，都意味著人類必須渡過三重大關，甚至更多大關。

其一，如何在移民途中和到達其他星球保持在地球上一樣完美的生理和心理的和諧狀態；其二，是保持還是改變人千萬年來形成的適應地球的生命演化進程；其三，能否在其他星球上建立人與自然（環境）、人與人之間的和諧關係。

這後一個問題其實也涉及健康，因為，世界衛生組織早把「健康」定義為：健康不僅是不生病，不體弱多病，而是人體處於生理、心理以及社會上的完美和諧狀態。所以，人類如果要移民其他星球所面臨的三重或更多的關口是交織在一起的。

人類想像中火星是有液態水的

從健康而言，過去人類太空探索的一系列結果早就表明，人到了太空和其他星球，必然面臨健康受損，因為，太空環境具有低重力、強輻射、高真空、超低溫和高速度（高速運動的塵埃、微流星體和流星體）的特徵，會使人遭受輻射，同時產生脊椎拉緊、肌肉萎縮、睡眠紊亂等現象。

太空可能有益健康？

但是，新的研究表明，人類移民到其他星球，還有更多的健康問題尚無法應對。

2016年3月，NASA宇航員斯科特·凱利（Scott Kelly）在國際太空站度過了340天，研究人員對其在地球上的雙胞胎兄弟馬克·凱利（Mark Kelly）進行了同步研究，希望通過對遺傳和身體條件基本一致的雙胞胎的研究，來了解在太空生活和在地球生活對人的生理和健康有什不同的影響。

其中一個比較令人吃驚的發現是，斯科特在國際太空站時，其細胞染色體的端粒變長了，比他在地球上的弟弟馬克的端粒更長，但是斯科特回到地球上，其端粒就迅速恢復正常長度，與正常值一致。

2015年9月24日，斯科特·凱利在國際太空站給自己注射流感疫苗，以進行人體免疫系統的研究。（圖片來源：NASA）

一般情況是，年齡愈大，端粒愈短。在國際太空站時，斯科特細胞的端粒變長，是否意味著人在太空反而能延壽呢？

如果是這樣，移民太空和其他星球或許就有更充足的理由。過去認為，太空環境會損害人的健康，但現在斯科特在太空時其細胞端粒比弟弟的長，至少可以說明，移民其他星球可能會讓人更長壽。

細胞端粒

而且，這也與生命演化有關，因為壽命的延長不只是健康問題，而是人類移居到一個與地球截然不同的自然環境後，可能延長了生命，也意味著，生命在地球和其他星球的起源、適應和演化會完全不一樣。

然而，這只是一種推測，因為，實際上在有限的時間內研究人員還觀察不到在太空住了近一年時間的斯科特就比馬克的壽命長。

而且，研究人員也有更好的推測性解釋，即斯科特在太空的細胞端粒變長與國際太空站上的宇航員更加經常運動，以及減少熱量的攝入有關，運動和適當限食在地球上已經被證明是良好的生活方式，可以改善健康，延長壽命。

太空環境有損健康

然而，另一項太空研究的新結果又進一步證實了太空的確會影響人的健康。

俄羅斯研究人員最近對曾經在國際空間站上長期執行任務的俄羅斯宇航員血液樣本中的蛋白質進行採樣和成分分析研究，對18名宇航員升空之前30天采一次血，返回地球之後立即采一次血，在地球上休整7天之後再采一次血，對血液中的一系列蛋白質-非感染性疾病生物標記物進行比較研究。

結果顯示，在太空失重環境下，人體免疫系統各種蛋白質的反應類似人體遭受感染後的反應，如各種免疫球蛋白更為敏感和積極的防禦反應。

研究人員推測，原因可能在於人體並不清楚該如何面對這種不熟悉的環境，因此開啟了全部可能的防禦系統。

美國宇航員斯科特·凱利（左）和俄羅斯宇航員科爾尼延科在太空中一起慶祝他們的第300天。（圖片來源：NASA）

與此同時，美國宇航員斯科特在太空執行任務期間，其白細胞中DNA的甲基化水平下降，但其在地球上的兄弟馬克的白細胞DNA的甲基化水平升高。

DNA甲基化是在DNA甲基化轉移酶(Dnmt)的作用下，將甲基選擇性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的過程，對調控基因表達、維持染色質結構、基因印記、X染色體失活以及胚胎髮育等生物學過程中發揮著重大的作用。

甲基化水平可以改變DNA的活性，但不改變DNA序列。不同的水平的DNA甲基化有不同的作用。但是，研究人員對在太空和地球上不同的甲基化水平無法解釋，只是認為，這種現象可能顯示基因對環境變化很敏感。

建築師用VR設計的火星城市

另外，此前的研究已表明，在到外星空後最容易遭到失重和輻射的影響而損害健康，現在，進一步的機理正在闡明。

拋開美國雙胞胎兄弟的結果不論，僅就俄羅斯的研究而言，在太空的失重狀態下人的免疫防禦系統「火力全開」，這是因為免疫系統不知道該做什麼，於是試圖開啟所有可能的防護系統。結果，在火力全開之後，既不能有效保護身體，又可能因過度反應而損害機體。

因為當一場局部戰鬥被免疫系統視為全面戰役而打盡了所有的彈藥後，後續的抗禦疾病的能力就大為降低，因而很難抵禦即便像普通感冒這樣的小病。

同時，由於輻射的結果，進入深空的宇航員死於心血管疾病的可能性要比從未離開地球和只進入近地軌道的人要高出4倍。後者死於心血管疾病的幾率不到1/10，但前者死於心血管疾病的可能性會上升至43%。

另外，免疫系統過度反應的後果也有大量的研究結果了。人們熟知的是，2003年中國和世界爆發非典型性肺炎（SARS）的事例，很多患者死亡，原因並非是冠狀病毒有多大毒性，而是人體免疫系統的過度反應。

SARS病毒是冠狀病毒的一個變種，是引起非典型肺炎的病原體

非典型性肺炎感染者在第一個星期時，病毒會在上呼吸道大量複製，造成患者高燒與乾咳。

到了第二個星期，人的免疫系統就會發生過度反應，因為人體此前未遇到過冠狀病毒，人體免疫系統產生的抗體在既抗禦病毒的同時，或者是抗體無法與病毒抗原有效結合之時，轉而攻擊機體其他正常細胞，如破壞肺葉末端的微小肺泡，使組成肺泡結構的細胞壞死，如同把一顆大樹上的葉子都剝光，導致患者極度呼吸困難，大約有20％的患者因此產生致非常嚴重的病情，死亡率在6%左右。

因此，移民其他星球必須解決之前和現在發現的健康問題，還必將應對尚未發現的健康問題。

良好的心態有助於移民

人類移民火星面臨的還有心理健康的問題。對此，人類也在以模擬實驗來發現和解決問題。

2017年9月19日，美國6名科研人員結束了在夏威夷莫納羅亞火山中的隔離實驗，進行該項研究的目的是，希望發現和了解，什麼樣的性格在移民外星球（如火星）時會更有幫助，或者更有助於人類成功移民外星球。

夏威夷莫納羅亞火山

即便是在移民火星途中，以地球與火星的最近距離5500萬千米、以SpaceX新型火箭BFR最高時速2.9萬千米計算，也需要80天左右。

這樣一段漫長旅程以及到達火星後，對人體心理的影響是巨大的，因此需要弄清哪種性格對整個團隊起到幫助、哪種性格對整個團隊起到阻礙作用。

這次的實驗需要參與者戴上感測器來檢測存在於其聲音和動作中的壓力，並詳細記錄下他們的情緒和想法。

當需要放鬆的時候，參與者會戴上VR頭套來一次虛擬度假。另外為了模擬出更加真實的效果，參與者之間的通訊都被延遲了20分鐘。而且，參與者還必須要在離開模擬艙的時候穿上太空服並要結伴出行，他們的飲食都是一些冷凍乾燥的食物以及少量的自己種出來新鮮蔬果。

美國宇航局「機遇號」火星車登陸火星

儘管研究的結果尚未披露，但有一點是肯定的，移民外星肯定要比生活在地球需要更為超強的心理能力，包括經受壓力、耐受孤獨、相互寬容、幫助、協作和理解的能力。這對於人類也是一個巨大挑戰，因為這意味著一些心理承受力不強的人無法移民外星。

生命的適應和演化難關

人類移民其他星球的第二大難關是生命適應和演化。可以預料，人類很難適應其他星球環境，並且很可能意味著適應地球環境的人類到了其他星球便是生命演化的終結和中止。這從樹木移植中也可以看出。

樹木移植尚且沒有地球和其他星球的區分，只以大樹和小樹移植的成功率為例，大樹移植的存活率較低，原因有幾方面：

一是大樹年齡大，細胞再生能力較弱；

二是大樹形體高大，枝葉的蒸騰面積大，給水分的輸送帶來一定的困難，大樹移植後難以儘快建立地上地下的水分平衡；

三是大樹的根系擴展範圍很大（一般超過樹冠水平投影範圍），挖掘大樹時土球所帶的吸收根很少，而且很多樹根栓化嚴重，根系的吸收水分和養分的功能明顯下降；

四是大樹在起挖、搬運和栽種過程中易造成樹皮受損、土球破裂、樹枝折斷，危及大樹存活。

瑞典概念藝術家愛立信（Ville Ericsson）通過畫作展示的未來人類火星殖民景象

反之，小樹具有與大樹相反的優勢，移植容易成活。

然而，人類移居到其他星球是換了一個與地球截然不同的環境，沒有氧氣、水、陽光和糧食等不說，就是移民也決不是類似小樹容易成活那麼簡單，並非讓孩子移居其他星球可存活率大成人移民其他星球存活率就小。而是人類作為一個適應地球的整體生命，相對於其他星球來說太老太大，再生能力差，無法適應其他星球。

從地球產生和人類在地球上的產生和演化來看，已經有45.5億年歷史。

地球在45.5億前地球形成，液化水在44億年前注入海洋，38億年前最早的單細胞生物產生，35億年前最早的藻青菌產生，27億年前最早的真核生物化學物質產生，26億年前細菌從海洋登上陸地，18億年前最早的多細胞生物產生，5.75億年前最早的動物埃迪卡拉動物群產生。

5.35年前寒武紀大爆炸，5億年前植物產生並進化，4.5億年前昆蟲及其他無脊椎動物從海洋攻佔陸地，3.6億年前，四足脊椎動物進駐陸地，3.2億年前羊膜卵動物及爬蟲類誕生，2.25億年前哺乳動物及恐龍起源，6500萬年前大型恐龍滅絕後哺乳動物稱霸，500萬年前人類及黑猩猩祖先分離，20萬年前身體結構像現代人的人類出現在非洲。

地球——人類的家園

如果說地球上自有生命以來的40億年是一個夏日，那麼，過去20萬年——從現代人類的崛起，到語言、藝術、宗教、貿易、農業、城市的興起，以及所有以文字記載的歷史，不過是日落之前一閃即逝的螢光流火而已。

即便以人類與黑猩猩的分道揚鑣的500萬年算起，地球上的人類早就從基因、血液由大腦細胞和靈魂的深處適應了地球的環境，並且現在還在地球這個環境中繼續演化。

一旦到了與地球截然不同的外星環境，在幾百萬年中建立起來的人類生命所有生命規則、生理機能也許都會不管用，也就意味著人類生命的終結，這也是為何人到太空免疫系統會產生過度反應的原因之一。

此外，生物節律也是人類難以適應外星空的重要原因。

2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予生物時鐘的發現，地球上的人和其他生物是依賴於24小時的生物節律而生活和工作的，至少會遵循日出而作，日落而息的節律。

生物的生命活動受內在生物節律調控

這也揭示了一個原理，正如人是環境的產物一樣，儘管生物時鐘是由基因決定，但是基因的形成和發揮作用則是環境決定的，而且是在環境的作用之下讓動植物長時間逐漸演化形成的，這就是地球形成之後的自轉和圍繞太陽的公轉。

人和動植物24小時生物時鐘以及潮漲潮落等，都是適應地球24小時自轉一周的結果，春種秋收、夏熱冬寒則是地球圍繞太陽一周365日5小時48分45.6秒的結果。

然而，如果移民到外星空，目前還沒有一個星球的自轉和公轉完全與地球相似或相同。

儘管火星自轉一周的24.6小時與地球自轉一周的23小時56分4.09秒相近，但火星繞太陽的公轉是1.88年（687日），與地球上一年相差太遠，並且火星上還不具備地球上的氧氣、水以及食糧等，所以，移民外星球將是地球人的生命不能承受之重。

其他星球上的人與環境、人與人的關係

移民其他星球的第三個問題是，能否在其他星球上建立人與自然（環境）、人與人之間的和諧關係。

一直喋喋不休勸說人們移居其他星球的英國物理學家霍金稱：

「我們正進入歷史上一個愈加危險的時代。我們的人口正迅速增長，對這顆行星上有限的資源的需求量正處於指數級的增長當中，與此同時我們的技術也越發先進，改造環境以使之適應人類需求的能力也越來越強。然而我們的體內仍然有著出於生存本能的最原始的自私和攻擊性的基因本質。在未來數百年間人類將很難避免遭遇重大的災難，更不要說是未來數千或數百萬年間了。」

霍金

霍金的這番話主要提出鼓動人們移民的兩大原因，一是地球資源有限，二是人類有著最原始的自私和攻擊性的基因，會在地球上引發戰爭並毀滅地球。

這實質上反映了人與自然的關係，以及人與人的關係。如果人類在地球上都要以掠奪性和毀滅性的手段來維持自己的生存，從而使得地球上的資源逐漸枯竭，那麼，移居到火星和其他星球上人類改不掉這種與自然相處的矛盾，同樣會造成火星資源的枯竭。

同樣，如果在地球上人與人的關係都會因為人類自私的基因而導致戰爭、暴力、欺騙等來解決問題，如爭奪地盤、食物和配偶等，到了火星上，人類同樣不會改變本性。

同樣也會像在地球上一樣，建立國家，非我族類，雖遠必誅，因此也必然和依然憑藉戰爭、暴力、欺騙來解決人與人之間的矛盾。因此，移民火星或其他外星球，未必就能拯救人類。

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