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1 # 愛較真的戴老師
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2 # 星辰大海路上的種花家
冬眠是什麼原理,人未來可以實現冬眠嗎?
冬眠是動物為應對食物缺乏和寒冷冬季的惡劣條件,將身體的各項機能調節至僅維持生命的極端狀態,度過漫漫冬日,在環境溫度升高或者其他條件刺激下,又可以重新恢復身體活力的一種技能,分為主動和被動兩種,但無論哪種人類都不具備這樣的能力!
冬眠是科幻片中的常客,因為路途遙遠,人體以冬眠這種方式直接到達目的地,可以解決很多問題,比如食物、心理甚至是生理問題,冬眠都可以完美解決!但人體本身並沒有這樣的功能,我們能達到這樣的條件嗎?
一、動物冬眠時的狀態
冬眠的動物會極端調整自身的生理機能,比如刺蝟在冬眠中不吃也不動,甚至呼吸頻率都極低,心跳也降低到每分鐘10-20次!身體熱量消耗極少,僅為正常狀態的1/10都不到,冬眠的動物體溫下降、新陳代謝作用變得非常緩慢,因此冬眠也可以認為是動物的待機狀態
蛙類隨環境溫進入度冬眠與甦醒的過程,這是被動式的一種冬眠,動冬眠結束到徹底恢復時間很快!
二、人類能冬眠嗎?
從哪個條件來看人類都沒打算冬眠,因為人類造房子並且儲備糧食準備過冬,而且冬天也是一個交流與學習的過程,白白冬眠不是非常可惜?其實不然,很多惡劣條件下,主動和被動式無論哪種都可以足以讓人類減少消耗,度過惡劣的季節,當然現在已經不存在這樣的問題,但未來的星際航行需要、極端條件下也需要,比如直接以冬眠到達醫療條件更好的未來等,對於人類來說有這項技能絕對是可以適應更惡劣的生存環境!
NASA在“人工冬眠”技術的研究上也走在前列,一直都在努力如何降低人體的體溫和代謝水平,但卻維持正常的身體機能,以備在未來180天的火星之旅中能夠用上它!
中國科學院深圳先進技術研究院的王虹則發現瞭如何降低小白鼠的溫度並且在短期內重新恢復的過程,實驗中,小鼠的體溫在兩小時內被人為地從37攝氏度降到了27攝氏度。在這個過程中並沒有觀察到體溫降低給小白鼠身體機能帶來的損傷!這表明人類在干預哺乳動物的冬眠的道路上已經走出了堅實的一步,期望未來能實現人工冬眠的技術!
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3 # 貓先生內涵科普
同學們是不是受到影視作品影響太大,覺得:冬眠=生命暫停=永生不死?這根本就是完全不同的兩碼事好不好。
如果只是想好好睡一個長覺,冬眠是個不錯的想法,可是,也僅此而已了。你盼著這個技術突破壽命極限,探索星辰大海?那不靠譜啊。
冬眠=生命暫停?冬眠是在寒冷環境中,生物透過降低自身新陳代謝、停止絕大部分生命活動,來適應寒冷環境不利影響的現象。因此,有的動物會提前儲備足夠能量(如脂肪組織)、降低自身體溫,從而降低新陳代謝水平,以求平安度過嚴酷的冬季——冬眠。
動物為啥要冬眠,原因簡單粗暴——節約能量。
動物冬眠的最終目的是“應對能量缺乏”,冬眠的最大收益是“節約能量”。
所以如果是以節能為目的的話,冬眠仿生技術學習一下也無妨,但是盼著搞這個獲得無限延長的生命,似乎就脫離了冬眠的本來意義。
而且,並不是所有的哺乳類動物都適宜冬眠,冬眠必然涉及身體機構,甚至基因工程的改造,並不是一個低溫技術可以包辦所有的設想。
冬眠=永生不死地球上真正具備不死能力的生物,並不是冬眠這種節約型特性。例如大家熟悉的水熊蟲,它們屬於緩步動物門,體長一般在1毫米左右。它們的生活範圍極廣,從最深的海洋到最熱的沙漠,甚至是在喜馬拉雅山脈的頂部(6000米以上)。最神奇的是它擁有令人驚異的隱生性(cryptobiosis)。
緩步動物門具有全部四種隱生(Cryptobiosis)性(即低溼隱生(Anhydrobiosis)、低溫隱生(Cryobiosis)、變滲隱生(Osmobiosis)及缺氧隱生(Anoxybiosis)),能夠在惡劣環境下停止所有新陳代謝。
在隱生的情況下,它們一般可以在高溫(151°C)、接近絕對零度(Absolute zero)(最高紀錄-272.8°C)、高輻射(High radiation)、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。有記錄可知,水熊蟲創造過隱生超過120年的記錄。
但這些特性,和我們已知的冬眠根本是兩碼事,盼望冬眠可以達到這個層次,不如直接開發超光速更實際。
人類未來突破壽命極限的方法人類的壽命限制,其實說到底就是肉體生存的極限。DNA經過漫長的時間,複製黏貼的過程中,就必然會出現致命的差錯——製造癌細胞,這或許也是上帝對於人類最大的平等,在死亡面前,無人可以例外。
意識的研究越深入,人類擺脫肉體限制的希望就越大,只保留意識而拋棄自身最大的枷鎖,或者會是人類飛向星辰大海的最終形態。
結語說到底,我是誰?——在確定這個答案之前,我不認為人類能夠透過永生的階梯。
我是貓先生,感謝閱讀。
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冬眠是一些動物應對惡劣環境的策略,各種生命體徵都降低到極低的水平,可以極大的減少食物和能量的消耗。對於人類來說,目前還沒有掌握冬眠的奧秘,但未來為了能夠星際旅行,冬眠將是人類必須掌握的科技。
冬天到了,一些動物就無法尋找到足夠的食物,為了對抗嚴寒的環境,它們進化除了冬眠蟄伏這樣的自我保護行為。當氣溫降到一定程度,這些動物就會降低自己體溫,進入到冬眠的狀態,來減少不必要的能量消耗,降低身體的新陳代謝,待到春暖花開,冬眠的動物就重新復甦,開始新的生活。
在各種科幻電影中,為了滿足漫長的星際旅行,飛船上攜帶的物資是有限的。我們都會看到,人類船員也必須減少代謝,進入到較低能耗的狀態。船員一般都會在儲備好能量後,進入到冬眠倉,透過降低體溫進入休眠狀態,典型的場景可以觀看電影《太空旅客》。
當人類船員都休眠之後,此時的太空飛船就要留給人工智慧的機器人來操作,一旦有緊急情況,才會喚醒冬眠的船員,例如《普羅米修斯》裡的大衛,就是操作飛船,不用休眠的仿生人。
目前對人類來說,冬眠不是問題,問題在於怎麼能喚醒冬眠的人類,怎麼才能把低功耗的大腦重新啟動,只有這樣,人類冬眠才不僅僅是科幻情節。