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，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現，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。相關研究結果發表于《科學報告》。
　　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。
　　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。
　　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生的，這是一種高能帶電粒子，包括在遙遠星系中產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系代表了一種高度創新的研究方法。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，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的設備已經能夠產生在宇宙輻射中出現的重核束。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