地球去流浪,MOSS携带的有机生命何去何从?

2019-02-18 14:17来源:科普中国-军事科技前沿

  大年初一,《流浪地球》,郭帆口中的“小破球”正如吴京的《战狼2》引爆全国,随处可见强烈推荐。

  中国电影工业的科技感、现实感,毋庸置疑已达到新的高度,今天我们就讲讲流浪地球的生命核心:太空中有机生命何去何从。

  宇航员如何做到深度睡眠?

  《流浪地球》中承载着人类希望的领航员空间站,刘培强中校即将回家时有一段旁白:“截止今日,您已累计休眠十二年零三天,轮值工作累积五年零十四天,感谢您十七年来的辛苦付出,恭喜您,明天可以离岗回家了”。

  影片中,刘培强中校有70%的时间是处于休眠状态,看来休眠才是宇航员的正经事?

  这是为什么?

  在漫漫星际征途中,生命的维持需要能量的供给,因此依然离不开水、食物、氧气。人类活动越多,消耗越多,供给需求就越多。囿于空间站环境因素的限制,不可能满足无限量供给。而深度睡眠正好可以完美解决这个问题。宇航员处于休眠状态,所需的能量和空间大幅减少;同时,长期太空旅行产生的消极心理也会减轻,极大提高轮值工作的效率。

地球去流浪,MOSS携带的有机生命何去何从?

  回归现实生活,其实休眠是生命的一种普遍现象,是生物体在生长过程中为了应对外界的不利环境,暂时性的停止体力活动,以最小化的新陈代谢来节约能量。有些植物的种子休眠时间可达千年,已知有200多种动物依靠冬眠度过寒冬或食物匮乏期。

  为了将来的太空旅行和一些疾病的应对,人类的休眠实验正在进行中。美国宇航局(NASA)正在资助SpaceWorks公司进行此研究,初期的目标是让实验者休眠或者沉睡(torpor)7-14天。长时间休眠会带来骨质丢失、肌肉退化等问题,这些都是科学研究中需要解决的问题。然而,有研究发现,黑熊可以休眠长达五个月到七个月,却很少产生肌肉萎缩。同时发现唯一能够冬眠的灵长类动物是粗尾侏儒狐猴。这就为人类休眠提供了一个可借鉴的思路。

  更进一步的是,目前人类也在进行低温冷冻实验。1967年美国加州大学心理学教授James Bedford罹患肾癌,按照遗嘱在他去世后被冷冻起来,至今52年,在等待科技进步,实现死而复生。

  可穿戴人工智能时代的来临

  影片中,刘培强的手臂内侧触控屏、耳麦实时翻译沟通,想必也会让很多人感叹高科技的华丽。

  其实,人工智能爆炸式发展的今天,这些已经和现代科技非常接近,甚至触手可及。人工智能已经在很多方面进入可穿戴时代,iTie智能领带可以根据用户喜好变换颜色外观;华盛顿警察的可穿戴相机,可以帮助警方准确记录交通、逮捕等行动中的发生过程、市民行动和言语等;广岛大学讲师Kazuhiro Taniguchi发明一款可穿戴微型电脑,如耳麦般佩戴方便。小小耳麦可以包罗GPS定位、罗盘、电池、晴雨表、扬声器、麦克风、蓝牙等。这些先进的设备整合了仿生学、智能制造、大数据等多种高科技,不仅能够协助、增强人体的主观运动,还可以将人体的生理信号转变成数字信号,进一步调控人体的状态。

  再加上5G通信即将全面推进,可穿戴时代必将颠覆生活的方方面面。

地球去流浪,MOSS携带的有机生命何去何从?

地球去流浪,MOSS携带的有机生命何去何从?

  有机生命“火种计划”

  影片中,领航员空间站在地球逃逸可能性为零的时候,MOSS启动了“火种计划”,空间站内存储着30万人类的受精卵和生物资料。

  如今的技术可以实现冻精、冻卵、冻胚胎。2017年,一个冷冻24年的胚胎通过胚胎移植在美国降生。但是,距离电影中的2075年,还有不小的距离。更主要的是,之后怎么办?如何从受精卵、从胚胎发育成胎儿?有没有更好的“火种计划”?

地球去流浪,MOSS携带的有机生命何去何从?

  这就要提到人造子宫了。1985年东京大学妇产科副教授原桑庆纪,宣读了世界上第一个“人造子宫”的研制和实验报告,他将孕育了107至135天的8个山羊胎取出,用人造子宫平均培养了3天。

  人造子宫是早产儿的福音,可以为早产儿提供舒适的环境,也可以为子宫受伤的妇女圆做妈妈的梦;同时,也是动物的福音,可以帮助已经灭绝动物再生。

  2017年,剑桥大学研究人员首次利用干细胞培育出“人造胚胎”,为“火种计划”提供了更广阔的选择空间。

  出品:科普中国军事科技前沿

  作者:顾振(北京科技大学博士)

  策划:武玥彤

  监制:光明网科普事业部

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《流浪地球》中国电影工业的科技感、现实感,毋庸置疑已达到新的高度,今天我们就讲讲流浪地球的生命核心:太空中有机生命何去何从。

[责编:蔡琳]

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