我們能在火星上生孩子嗎？

在這幅插畫中，一家人在火星地面上玩耍。插圖：ROBERT MURRAY / MARS SOCIETY

撰文：NADIA DRAKE

如果從現在往後推幾十年到或半世紀，人類在火星上建造棲息地、坐著火星車閑逛、在地表之下攫取資源、生下第一代兩足「火星人」，似乎都不再那麼不可思議。

不過，無論是在宇宙飛船里，還是在另一顆星球上，沒人知道人類究竟能不能繁育後代。說得更清楚一點，在很低的重力環境中，做愛本身就是一個物理難題。但是，一個人類個體從受精到斷奶，實際的生物生長發育過程必須按照精確順序逐一展開，而太空環境對此有何影響，還有許多待解之謎。

我們並非從未試過解開這一謎題。科學家曾把小鼠、大鼠、蠑螈、蛙類、魚類和植物作為對象，研究太空飛行對動植物繁殖的影響。不過，簡單來說，研究結果喜憂參半，充滿不確定性。美國貝勒醫學院專門研究太空醫藥的醫師Kris Lehnhardt說：「對於所有希望我們成為一個擁有多星球文明的技術大佬來說，這都是一個無人能解答的關鍵問題。」

「人人都在關注硬體，硬體都很棒，但最終，把一切搞砸的卻是黏糊糊的皮囊。未來的計劃和設計，如果忽略了人類系統，最終只會走向失敗。」

環境重力

在地球上，生物的演化過程，與地球上四個基本力之一的重力協調得很好。在太空中，重力幾乎不存在，而火星上的重力，約相當於地球上重力的38%。截至目前，有個問題一直懸而未解：部分重力環境對哺乳類動物的繁殖會產生什麼影響？

此外，太空中的輻射更強，可能比地球上的輻射更有害，畢竟地球磁場擋住了大部分宇宙高能粒子。對於進入太空的成年人而言，高劑量的輻射已經是一個嚴重的問題，許多太空機構都仔細地記錄了宇航員們在軌期間所受的輻射。此類輻射對於發育中極為敏感的嬰兒會有何影響，值得關切。

目前，重力和輻射對繁殖的影響，是科學家們正在努力解決的兩大問題。由於直接進行人體醫藥實驗存在倫理問題，因此，幾十年來，科學家們曾發射過各種其它動物和相關生物組織進入太空。

20世紀70年代末，蘇聯曾把幾隻大鼠裝在衛星里，送入地球軌道。當他們返回地球時，有證據表明它們曾在太空進行過交配，但雌性小鼠全都沒有產崽。研究嚙齒類動物的學者對這一點絲毫不感到驚訝，因為，他們知道這類動物對於環境擾動非常敏感。

此後，美國宇航局的科學家April Ronca把懷孕的大鼠送入地球軌道，觀察太空飛行對它們孕期後期的影響。這些大鼠回到地球後，產崽過程多多少少還算正常，但其它研究發現，暴露在微重力環境中的大鼠幼崽發育出了不正常的前庭神經系統，即，與感知運動方向和定位的內耳結構發育不正常。

太空飛行似乎還會降低大鼠總體的精子數量，並增加畸形率。不過，April Ronca寫道：「現有數據表明，懷孕、生產和哺乳類動物早期發育的許多過程，在重力改變的情況下，仍然可以進行。」

關於小鼠的試驗情況也幾乎一樣複雜。研究表明，兩個嚙齒類動物對重力變化的反應不盡相同。搭乘哥倫比亞號太空梭進入太空的二細胞小鼠胚胎停止了發育，而地面的控制組卻正常地發育成熟。之後，在迴轉器模擬的微重力環境中，體外受精雖然可以正常進行，但是，微重力環境中的胚胎移入雌性小鼠體內時，出現了移植失敗或不按正常速度發育的情況。

最近，日本領銜的一項研究發現，凍乾的老鼠精子在太空中9個月之後還能產生胚胎。其它研究表明，蟋蟀、線蟲和果蠅能在宇宙飛船中成功繁殖。日本青鱂魚在哥倫比亞號太空梭上仍然能進行交配並繁殖出後代。

與此同時，有肋蠑螈的卵子，在俄羅斯和平號空間站上受精後所產生的胚胎，發育成了幼體，不過，有一些變異。用海膽做的試驗也表明在太空中能進行受精，但微重力對精子的運動會產生很大影響。和平號空間站孵卵器里的鵪鶉蛋未能正常發育。

總的來看，這些試驗並不能確切地說明太空飛行對繁殖的影響。

Lehnhardt說：「如果你把繁育分解成多個階段……其實根本沒有哪個專門的科研項目探究太空環境對每個階段的影響。知曉太空繁育具備可行性是一回事，如何安全進行並獲得良好結果又是另一回事。」

不過，總之，哺乳動物的研究結果都不怎麼好。原因在於，哺乳動物的胚胎髮育開始於母體與胚胎的複雜交換，而之後的複雜程度更甚。

美國休斯敦生育醫院的James Nodler對重力與胚胎髮育關係的相關研究進行了綜述。他說：「全盤看來，幾乎每項研究都證明，在太空中，要麼試驗壓根行不通，要麼試驗結果不盡如人意。因此，下一步，我們需要更好、更大的研究，還需要人體研究。」

人與鼠

為了試圖解開人類在火星表面長期居住的某些問題，美國宇航局蘭利研究中心的一個團隊設計了一個試驗，讓科學家們研究部分重力對哺乳動物繁育的長期影響。

科研人員寫道：「在對此類前沿研究進行大規模投入之前，需要先解決部分重力環境下多代哺乳動物繁育的諸多難題。在與地球不同的重力環境中，人類可能會遇到生育難題，因為，重力可能會擾亂哺乳動物的生命周期過程，並可能會主動塑造出不可遺傳的基因組。」

根據預期，這項試驗將把一個老鼠群落送入月球軌道。這些老鼠會封閉在一個旋轉的棲息環境中。科學家藉助600個攝像頭和遙控機械臂，能夠進行觀察，並全自動操作。

該試驗項目的名稱是「多代獨立群體在地外棲息環境中自治與行為健康」，簡稱MICEHAB。科學家將記錄老鼠的出生率和總體的健康狀況，研究太空飛行和部分重力對每年至少3代老鼠的影響。

大約每隔一年左右，這個全自動的老鼠艙會與地月之間的載人航天器對接一次。宇航員將會從老鼠艙中取回樣本，並進行必要維護。該試驗項目將持續10年。

研究人員寫道：「部分重力下的哺乳動物繁育研究，應該早於2020年代末實施，以便對未來的載人火星探測任務提供設計基礎。如果部分重力生育難度太大，無法克服，那麼，在火星表面建立永久性的定居點便不可行。」

不過，目前來看，MICEHAB並不會很快發射；而即便它不久便發射，一些科學家也擔心該試驗不能解答關於我們人類自身的一些問題。專攻輔助生育技術的生殖內分泌專家Nodler稱，人類的繁育與其它靈長類動物差異很大，而目前的研究對象都不是有效的人類替代品。

他說：「如果你看過早期的體外受精研究，你就知道他們跳過了許多老鼠和靈長類動物的研究。這個項目不一樣。」

倫理與胚胎

但是，Nodler說，決定進行哪種試驗，取決於目標，也取決於我們考慮突破一點「常規」生育框架，並依靠輔助技術來產生一代火星人。

他問道：「我們的終極目標是把一男一女送過去，讓他們做愛，然後看他們能否生出一個孩子？還是我們想弄幾個胚胎，讓他們在地球上冷凍，然後送到火星上再解凍？」

實施第一個試驗在技術上很簡單，不過可能會遭遇倫理障礙。儘管研究太空環境對人類胚胎的確切影響較為困難，時至今日也切實可行，但仍可能面臨大量的道德與倫理問題。

例如，科學家們可以把人類的精子和卵子送入國際空間站，嘗試進行體外受精，看是否可行。然後，與地球上的控制組作對比，對比兩個組體外受精產生的胚胎數量。

「問題在於，這些都是可能存活的胚胎，而人們會感到很驚奇。」Nodler說道。

科學家或許還會把已經受精的胚胎送入國際空間站，觀察太空環境對發育、DNA損傷和修復的影響。Nodler說，科學家可以使用無法正常發育的胚胎來做此類試驗，從而避免倫理問題，但是，真正的試驗還是需要研究太空飛行對可用胚胎的影響。

Nodler說：「把它們在國際空間站里冷凍6個月或1年，然後，將它們帶回地球，利用它們，努力讓嬰兒安全誕生。這個試驗非常非常難獲批，但是，未來某個時候，我們肯定要這麼做。我們有幾千個遺棄的胚胎，病人們說我們可以把它們用於科研。問題在於，要讓某些人批准我把它們勇於科研。」

Lehnhardt同樣認為，如果不真正研究人，就很難研究人類在太空中的生育問題。這意味著，我們不能只擁有解決科學問題的意願，還要有儘快破除倫理困境的決心。

他說：「道德與倫理難題不會憑空消失。因此，我們未來面對這類問題時，只能勇往直前。」

（譯者：mikegao）

來源：國家地理中文網（官V）

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