今天講述的是一個即將實現的時空穿越技術。不是蟲洞,不是時光機,更不是科幻電影裡的時光穿梭技術。這個技術來源於生物學家。只能讓你去往未來,不能回到過去。
最近《nature》雜誌發表了兩篇文章《含氧海洋沉積物中的有氧微生物生命持續了1.015億年之久》和《離散的神經元迴路在齧齒動物中誘發類似冬眠的狀態》揭示了一個即將實現的時空穿越技術。
2010年,一群日本生物學家來到了南太平洋,這裡被認為是地球上最死寂的地方。他們把深海鑽頭鑽入海底6000米的海床上,發現了海床下面沉睡了一億年的微生物。這些微生物被帶回到實驗室後漸漸甦醒,開始繁殖。
這個發現推翻了人類對生物壽命的認知。過去10年中一直有大量的爭論,有科學家說,這種壽命從數學模型上來說就是不存在的,但是事實就擺在眼前。反覆討論了10年以後,2020年7月28日,這個發現終於被公布出來(第一篇nature文章)。
這些微生物通過冬眠從一億年前穿越到了現在。冬眠其實就是一種穿越時空的技術,這種技術在大自然中很普遍。
知了能在地底休眠17年;雪蛤能在-16度的冰窖中沉睡8個月;肺魚能在乾旱的土壤中存活4年;同樣是哺乳動物的北極熊和蝙蝠它們至少都能冬眠8個月。
降低體溫,減緩心跳,用極低的新陳代謝率來維持神經和肌肉的活性。一旦外界環境改善,它們就會甦醒過來,迅速恢復正常。這些動物自己打開了冬眠開關。然後就穿越到了8個月以後。
人類作為頂級捕食者,早早掌握了火的使用。冬天會穿上各種保暖衣服,蓋上溫暖的棉被。因此人類在進化過程中已經具備了應對寒冷的方法。不需要冬眠這種對抗嚴寒的獨特手段。
想像一下,假如三個太空人往返土星要飛20年。這20年要為三個不會冬眠的太空人準備大量的食物,水和其他物資。而裝載這些物資又需要一個多大的火箭呢。所以,去往土星的距離,就目前技術來說是不可能做到的。
2010年2月份,一位叫馬克·羅斯(MARK·ROTH)的教授提出了一個假設,他說硫化氫這種有毒氣體也許就是開啟人類冬眠的開關。具體辦法是用硫化氫快速取代氧氣。
他的靈感來源於新墨西哥州的一個洞穴。這個洞穴中充滿了硫化氫。探洞愛好者必須全副武裝才能進去。但是,洞中的蝙蝠完全不受影響。偶爾會進入一種假死的狀態。
聯想到一戰的時候,硫化氫也被當作武器使用過。吸入硫化氫的人會立刻倒地。但是,被抬到後方以後會甦醒,一點兒事都沒有。
其實,人體本身就會產生硫化氫。濃度最高的地方就在大腦。
2005年,羅斯開始在小白鼠身上做試驗。成功率100%;2008年,做了第一例人體實驗;2010年,他用這個技術拿到了投資,成立了一家公司。這家公司用硫化氫在全美1000多個醫院展開了臨床實驗。讓重症患者注入大量硫化氫,迅速降低氧氣的消耗。進入一種假死狀態。醫生手術完畢以後,再吸入氧氣復活過來。短短一年時間這個方法在臨床上就拯救了1000條生命。
奇怪的是,2011年這個臨床實驗突然被公司終止。沒有任何理由,只有九個字:公司決定,與安全無關(Company decision. Non-safety related)。
2006年10月7日,一個叫打越三敬的35歲日本人在失蹤了整整24天後被救援人員發現。當時他的體溫只有22度,心率和呼吸幾乎都已經沒有了。所有的臟器都已經停止了工作。新陳代謝幾乎處於停滯狀態。康復兩周以後。打越回到了從前的工作崗位。沒有任何後遺症。
日本科學家十多年來一直在研究這個案例。他們想到了禪宗和密宗中的高僧。
高僧們也能進入類似狀態。把基礎代謝率降到極低,幾十天不吃不喝。以前科學家對此嗤之以鼻,認為是和尚們的障眼法。但是,打越的案例讓他們開始認真的研究這些現象。
研究了十多年以後。就在今年6月份。日本科學家終於有了突破,找到了這個冬眠開關。於是就有了第二篇《nature》文章。
2020年6月11日,日本筑波大學團隊發現,有一種能讓人感到恐怖的激素。叫做CNO(Clozapine-N-oxide)氯氮平氧化物。用這個技術刺激下丘腦的一團神經。冬眠開關就被打開了。
這個神經叫做Q神經(Quiescence-inducing neurons)。
他們在小白鼠身上進行了實驗。Q神經被激活以後小白鼠喪失了活力,體溫從37度下降到23度。心率,呼吸、耗氧量全部降低。小白鼠進入了某種和打越相同的冬眠狀態。科學家們把這種狀態叫做QIH Qneuron-induced hypometabolism
控制CNO的注射量就能控制QIH的持續時間
科學評論網上對這個發現給出了美好的暢想。
在不遠的將來,人工冬眠將會成為一件很平常的事。不論是星際旅行,還是等待急診的重症患者,都可以採用這項技術。
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