在諸多有關太空的科幻電影中，宇航員可以在休眠艙通過休眠度過漫長的太空旅程。宇航員進入人工休眠狀態(tài)，可以更好地免受宇宙輻射的傷害。這似乎是對未來太空生活的一種展望。

　　近日，德國亥姆霍茲重離子研究中心（GSI）領導的一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)，人工休眠增加了機體對輻射的抵抗力。從長遠來看，人工休眠對宇航員非常有用。相關研究結果發(fā)表于《科學報告》。

　　動物進入休眠狀態(tài)后，機體維持生命的功能降低：體溫降低，新陳代謝減少，心率、呼吸頻率或吸氧等身體功能明顯減慢。在分子水平上，基因活性和蛋白質生物合成也維持低速。

　　空間輻射被認為是人類空間探索的主要健康風險之一。特別是對未來的長期任務而言，空間輻射的有害影響是一項重大挑戰(zhàn)。

　　載人星際任務中宇航員吸收的大部分輻射劑量是由星系宇宙輻射產(chǎn)生的，這是一種高能帶電粒子，包括在遙遠星系中產(chǎn)生的密集電離的重離子。這些粒子的能量非常高，以至于航天器的屏蔽措施無法阻止它們，導致在很長一段時間內，這些粒子的暴露率比地球上的輻射背景高200多倍。因此，研究未來空間任務的抗輻射措施非常重要。

　　休眠和抗輻射之間的聯(lián)系代表了一種高度創(chuàng)新的研究方法。研究作者之一、GSI生物物理學教授Marco Durante總結說，研究表明，在長期的空間任務中，人工休眠是一種很有前途的增強生物機體輻射防護的工具。因此，這可能是一種保護人類探索太陽系的有效策略。

　　既往研究已表明，自然休眠的動物在這種狀態(tài)下獲得了抗輻射能力。該研究首次在非休眠動物（大鼠）身上誘導出類似休眠的生物狀態(tài)，并證實了其對高能重離子的輻射抗性。研究結果證明，人工休眠可能對致死劑量的C離子輻射有阻擋作用。此外，人工休眠還可以減少照射對組織的損傷。

　　此外，GSI的科學家在對大鼠組織細胞的研究中描述了其潛在機制。研究表明，組織中較低的氧濃度（缺氧）和低溫下代謝減少可能是防止細胞損傷的兩個重要因素。免疫組織學分析則表明，人工休眠可使組織免受高能離子輻射。此外，低溫下新陳代謝的變化也會影響DNA修復。

　　科學家指出，還需要進行大量的研究以更好了解人工休眠對器官的輻射防護作用。目前，在技術上還不可能以安全可控的方式讓人休眠。然而，研究已取得進展。最近，控制休眠的神經(jīng)元通路已被揭示出來。

　　GSI目前正在建設的反質子與離子加速器裝置FAIR，將為宇宙輻射領域的研究提供獨特的機會。GSI和FAIR的科學負責人Paolo Giubellino強調，GSI的設備已經(jīng)能夠產(chǎn)生在宇宙輻射中出現(xiàn)的重核束。在FAIR上，粒子能量和強度范圍更廣的實驗將成為可能。這將允許科學家研究宇宙輻射對人類和技術儀器的影響，它是使人類火星任務成為可能的根本必要條件。（辛雨）

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41598-022-20382-6

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