實驗證明：小白鼠的精子進入外空間並能夠產生健康的小白鼠

隨著設想登錄的火星任務，並計劃在未來幾十年內在月球上建立前哨基地，在外空間或其他行星可能對人體造成的損害幾個問題。除了關於輻射和低血壓對肌肉、骨骼和器官的影響的正常範圍外，還有一個問題是空間旅行如何影響我們的生育能力。

本周早些時候 - 5月22日星期一 - 一個日本研究人員團隊宣布了可以揭示這個問題的調查結果。使用冷凍乾燥的小白鼠精子樣本，該小組能夠生產一隻健康的小白鼠。作為生育研究的一部分，小白鼠精子在國際空間站（2013年至2014年）之間花了九個月。現在真正的問題是，對於人類小寶寶來說也可以這樣做嗎？

該研究由山梨高級生物技術中心大學的學生研究員SayakaWakayama領導。正如她和她的同事在他們的研究中所說的 - 最近在「國家科學院院刊」上發表的研究中，如果人類願意在太空中長期生活，則需要輔助生殖技術。

以地球為背景的國際空間站（ISS）。

首先需要解決空間生活對人類生殖的影響的研究。這些需要解決影響微重力（或低重力）可能對生育能力，人類的智力能力和兒童的成長。更重要的是，他們還需要花費更多的時間處理在太空中的---太陽和宇宙輻射造成的威脅干擾。

公平地說，在外空間人們不需要太多感受太空輻射的影響。國際空間站經常受到地球表面輻射量的100倍以上，如果沒有足夠的保障措施，這可能導致遺傳損害。在其他太陽能機體 - 如火星和月球，類似沒有保護磁層 -會受到輻射嚴重損害 。

雖然輻射對現在成年人的影響已經在廣泛研究了，但對我們的後代可能造成的潛在傷害也還是個未知數。太陽能和宇宙輻射如何影響我們的繁殖能力，當這些輻射進入在子宮內時，這種輻射會如何影響胎兒，一旦出生又會怎樣呢？希望在解決這些問題的第一步中，她的同事們選擇了小白鼠的精子。

他們特別選擇了小白鼠，因為它們是一種再現性的哺乳動物物種。她通過電子郵件解釋「今日宇宙」：

「到目前為止，只有魚或蠑螈被測試可在空間站繁殖。然而，與這些物種相比，哺乳動物物種是非常不同的，例如從母體（viviparity）出生。要知道哺乳動物繁殖是否可行，我們必須使用哺乳動物進行實驗。然而，諸如小白鼠或老鼠的這些哺乳動物物種對外部環境非常敏感，並且難以在空間站上由宇航員照顧，特別是對於繁殖研究。所以直到現在我們還沒有進行這些研究。我們正在計劃做更多的實驗，如微重力對胚胎髮育的影響。「

人類精子染色後在臨床實驗室進行精液質量檢測。

樣品在空間站上花了九個月，在此期間保持在-95°C（-139°F）的恆定溫度。然而，在發射到太空和收回地面期間，它們處在室溫下。在收回後，和歌山和她的團隊發現樣本遭受了輕微的損害。

Wakayama說：「空間中保存的精子直到在9個月後就被空間輻射引起DNA損傷。 「然而，這種損傷並不強烈，可以通過卵母細胞受精來修復。因此，我們可以獲得正常健康的後代。這表明我們必須檢查精子長時間保存的效果。「

除了可修復之外，精子樣本仍然能夠施用小白鼠胚胎（一旦被帶回地球）併產生小鼠後代，所有這些都從成長到成熟期並顯示出正常的生育水平。他們還指出，受精和出生率與對照組相似，只有使用測試精子產生的小白鼠之間存在著較小的基因組差異。

從這一切，他們給出論斷，雖然暴露於空間輻射可能會損害DNA，但它不影響生存的後代（至少在九個月內）。此外，結果表明，人類和家畜可以從保存空間的精子中產生，這對於殖民地空間和其他行星可能是非常有用的。

一組鼠類圖片

正如和歌山所說，這項研究建立在地面設施良好的基礎上之，並表明這些相同的做法也可以在太空中使用：

「我們的主要議題是家畜繁殖。在當前的實地情況下，許多動物都是從保存精子出生的。特別是在日本，由於經濟和繁殖的原因，100％的奶牛是由保存精子產生的。有時，已經儲存十多年的精子被用來生產奶牛。如果人類居住在太空中多年，那麼我們的結果表明，我們可以在這個空間吃牛排。為此，我們進行了這項研究。對於人類來說，我們的發現可能會幫助不育夫婦。「

這項研究也為尋求測量空間輻射對卵母細胞和雌性繁殖系統的影響的測試鋪平了道路。這些測試不僅可以告訴我們，在太空中的時間變化如何影響女性的生育能力，還可能對宇航員的安全造成嚴重影響。正如加利福尼亞大學醫學教授Ulrike Luderer所說，作為合作作者之一的文章在向法新社發表的聲明中說：

「這些一系列研究類型的暴露出了：導致早期卵巢功能衰竭和卵巢癌，以及其他骨質疏鬆症，心血管疾病和神經認知疾病如阿爾茨海默病。美國航天局新宇航員一半的宇航員是女性。因此，了解暴露於長期深空輻射的婦女，可能對慢性健康的影響是非常重要的。」

未來的太空殖民地可以依靠冷凍的精子和卵來生產牲畜，甚至可能是人類。

然而，這些測試的一個持續的問題是：能夠區分微重力和輻射的影響。在過去，已經進行了研究，顯示如果暴露於模擬微重力，在什麼情況下可以DNA自動修復能力增加和促使人類的DNA損傷環節。其他研究提出了兩者之間相互作用的問題，以及需要進一步的實驗來解決每個人的確切影響。

將來，可以通過將精子和卵的樣本放置在能夠模擬地球重力的環面（1g）中來區分兩者。類似的密封試驗模塊中，可用於隔離低或甚至微重力的影響。除此之外，直到嬰兒出生在太空，或在月球或者火星的環境中，在這環節中可能會有持續的不確定性因素出現（將來的外星人也許就是人類自己產生的）等等諸多因素出現。

當然，減少重力和輻射對人類進化的長期影響仍有待觀察。很可能幾代人甚至幾十代人不會搞成功，這需要先清楚的弄明白我們人這個本身就是個謎團的，先破解我們自身的密碼，這也許會是將來成為外太空殖民者首要工作。

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