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太空輻射被認為是人類探索宇宙的主要健康風險之一。在載人飛行任務中，機組人員吸收的大部分輻射劑量是由星系宇宙輻射 (GCR) 產生的，這一輻射是在遙遠的星系中產生的高能帶電粒子，包括高密度電離重離子，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。

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現，人工冬眠或許可以用來保護宇航員免受含有高能重離子的太空輻射的有害影響。冬眠是一些哺乳動物的一種特殊狀態，其特征是連續麻木的狀態和短暫的間歇性覺醒交替，可用于提高在惡劣環境中的生存率。動物進入休眠狀態后，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，導致組織反應發生重大變化，包括對輻射損傷的獲得性抵抗力，可以提高宇航員的抗輻射能力。

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GSI的生物物理學部負責人 Marco Durante 教授總結道，“休眠和抗輻射之間的聯系代表了一種高度創新的研究方法。研究結果表明，人工冬眠頗有前景，可以在長期太空任務中增強生物體的輻射防護。因此，它可能是保護人類探索太陽系的有效策略”。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，人工冬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。

盡管已經取得諸多成果，科學家們表示仍然需要大量研究來調查和更好地了解人工冬眠在器官中的輻射防護作用。目前在技術上不可能以安全和可控的方式使人冬眠。然而，研究正在取得進展。

該研究題為“Synthetic torpor protects rats from exposure to accelerated heavy ions”，于9月30日發表在Scientific Reports上，主要作者為德國亥姆霍茲重離子研究中心（GSI）。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://www.nature.com/articles/s41598-022-20382-6

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標簽： 星際之旅 人工冬眠