受太空強輻射9個月後，小鼠精子仍順利「當爹」，意義重大！

太空移民是人類面對未知命運時的大膽設想。但為了代際延續，人類不得不考慮一個現實問題——太空環境是否滿足人類生育條件。在高輻射、微重力環境下，胚胎還能不能正常生成並發育？

過去，科學家普遍認為，太空中的高輻射會使得生殖細胞的DNA受到損害，影響生育。為了研究這一問題，在現有的技術條件下，來自日本山梨大學的若山照彥（Teruhiko Wakayama）團隊進行了實驗。

日本科學家的研究發現，在太空冷凍乾燥保存9個月之久的精子回到地球解凍後，生育能力和普通精子並無很大區別。這或許是「太空時代」的一個利好消息。

2013年，該團隊將來自12隻小鼠的精子進行冷凍並乾燥，一部分送至國際空間站，另一部分保存在地球。在國際空間站，宇航員將它們儲存在零下95攝氏度的低溫下。為了形成對照組，地球上保存的精子也被儲存在同樣的溫度環境下。

由在國際空間站「暫居」過9個月的精子受精發育而來的小鼠幼崽

288天後，國際空間站的精子樣本被「遣送」回到地球。在國際空間站中，這些精子經受了9個月、超過地球上100倍的輻射量。若山照彥團隊發現，如人們之前所料，這些精子的DNA受到了比對照組更多的損害。這些損害很難修復，因而影響受精和發育。

但之後的實驗令他們感到驚訝。儘管精子的DNA受到了一定程度的損傷，但在人工授精形成胚胎後，他們發現，不管在受精率和出生率上，與地球上保存的精子相比，去太空「短居」過9個月的精子的表現都並不落後。

大約3周後，73隻太空小鼠順利出生，和普通鼠二代相比，沒有明顯的基因差別。後續的實驗表明，二代小鼠在生育第三代時也表現正常。由此，若山照彥團隊認為，因超量輻射導致的DNA損害，最終沒有對後代表現出影響；在和卵子結合後，精子原本的損害得到了修復。

這是人類首次在哺乳動物上完成類似實驗。當地時間5月23日，這篇論文在線發表於美國《國家科學院學報》期刊。

在論文的結尾，研究人員寫道，如果地球發生災難，太空保存精子將會為保護生物多樣性提供重要工具。他們設想，在極端的保存環境下，生殖細胞在太空中可以保存更長時間。比如，月球表面以下較長、彎曲蜿蜒的通道——熔岩管，低溫的同時有厚厚的基岩層用來輻射防護，也許是個合適的「保險箱」。

現實也許更殘酷

動物能不能在太空環境下正常生育？在若山照彥團隊之前，就有研究人員對該問題進行過嘗試。

1988年，借用火箭，德國研究人員測試了微重力環境下的公牛精子樣本，發現精子在微重力下反而游得更快。但這並不意味著微重力有利於受精。在由睾丸產生精子時，微重力下精子的運動速度反而下降了。

1994年，日本研究人員將4條成年青鱂魚帶上太空梭，在太空巡遊15天。期間，青鱂魚進行交配，並在太空順利孵化出8條小魚，之後它們的第三代也如常生育。這被認為證明了在脊椎動物魚類上，微重力環境對生殖細胞的影響不大。

若山照彥團隊在小鼠上的實驗，讓學界在該領域的探索拓展到哺乳動物身上。

不久前，在進入太空的天舟一號上，就搭載著一批人類胚胎幹細胞（human embryonic stem cells）。科學家將通過它們，初步檢驗人類在太空中的生育能力。

人類胚胎幹細胞來源於人類胚胎髮育早期的部分細胞。通過增殖和分化，這些細胞最終會發育成為整個胎兒。在體外環境中，胚胎幹細胞可以在特定的培養條件下近乎無限增殖，同時保持自身的特性不變（即幹細胞的自我更新性質）。在特定細胞因子的刺激下-，胚胎幹細胞可以沿著類似於體內發育的軌跡，一步一步分化發育成為各種類型的人體細胞

如果人類胚胎幹細胞可以在太空中成功分化為原始生殖細胞，我們還可以利用這個熒光報告系統，進一步探索是否可以在太空零重力條件下獲得更加成熟的生殖細胞，例如精/卵原細胞，乃至精子和卵子。生命始於精卵結合，人類只有能夠在太空中產生成熟的生殖細胞，才會具有在太空中延續種族的能力。對於太空生育的探索， 也是人類邁向深空的重要一步。

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