“这听起来像科幻小说，但对此有绝对的生物学真相。”
宇航员如何在漫长的太空任务中进入冬眠的概念图。
熊做到了。土拨鼠，松鼠，海龟和许多其他动物也是如此。然而，人类不能冬眠 - 至少现在不行。
但是科学家们正在探索动物冬眠的遗传基础，认为他们可能能够解开人类同样的生物超能力。当患者无法立即获得救生治疗时，这一壮举可能会在常规手术和严重的医疗紧急情况期间改变医疗保健。它还可以让宇航员在火星和其他深空目的地的长途任务中打瞌睡。
科学家们认为冬眠的能力来自于第一个祖先的哺乳动物 - 一种生活在6500万年前的毛茸茸的树栖动物，最终产生了包括人类在内的大多数现代哺乳动物。如果它们是正确的，冬眠的关键可能隐藏在人类基因组中。
研究冬眠的杜克大学生物学家安妮·约德说：“这听起来像科幻小说，但对此有绝对的生物学真理，我们使用各种比较基因组学和其他工具来理解普遍性。” “几乎每个人都认为这是一种祖先的哺乳动物能力，大多数哺乳动物已经失去或只是没有使用。”
冬眠不仅仅是延长睡眠时间。它带来了新陈代谢的巨大变化，包括体温下降，心率和呼吸减少。一些温血动物花费数周的时间，它们的体温从大约37摄氏度降至3摄氏度，他们的心脏每分钟只有几次心跳，身体的能量消耗量急剧下降。
科学家们特别感兴趣的是，这些机制可以让冬眠动物在醒来后不久恢复全面活动，避免在睡觉几周后影响人类的健康问题。这些包括骨质流失，心血管问题和肌肉萎缩。
“我们正在研究的应用来自于我们对这些动物在全年冬眠中必须做些什么的理解，”总部位于旧金山的创业公司Fauna Bio的首席执行官Ashley Zhender说道，该公司致力于开发药物。让人类进入冬眠状态。
至少自2002年以来，急诊室医生一直利用冰袋和冷却毯来临时降低冬眠的保护力，以暂时降低因心脏病发作，脑损伤，中风或休克而患重病的患者的体温。将体温降低几摄氏度可以保护大脑，特别是通过减缓新陈代谢，减少肿胀和延迟通常由于缺乏血流而导致的脑细胞死亡。
但目标是取代这种蛮力冷却技术 - 这可能导致血液凝固问题并干扰免疫反应 - 采用“自然，安全，可逆”工作的过程，比较生物科学教授Hannah Carey说。威斯康星大学麦迪逊分校兽医学院。她的实验室正在与Fauna Bio合作分享冬眠数据，作为私人资助初创公司和冬眠科学界之间更广泛合作的一部分。
如果这样的研究成功，Fauna Bio希望用一种可以通过直接降低新陈代谢使人进入冬眠的药物取代冰袋。因此，身体的温和冷却自然会随之而来。
解码冬眠过去的未来
为了创造这种冬眠神奇药物，研究人员必须首先发现在冬眠过程中哪些基因被激活。这就是为什么Fauna Bio正在接触许多独立的冬眠研究小组，以便将来自不同冬眠动物的生物组织的集合与测序基因组的新数据库结合起来。
例如，Fauna Bio的联合创始人兼首席信息官Katie Grebek已经开发出了对13个地面松鼠基因组进行基因组测序分析。这种地松鼠通常比其他冬眠动物（如濒临灭绝的狐猴和潜在危险的熊）更容易研究 - 尽管一些顽固的冬眠研究人员也在研究这些动物。
德克萨斯州达拉斯市德克萨斯大学西南医学中心的生物化学博士后研究员威尔·以色列研究了所有这些不同的动物并不一定具有每个物种独有的特殊基因。他研究了跳跃小鼠的冬眠。相反，冬眠者可能拥有所有相同的冬眠相关基因，但每个物种使用它们的方式略有不同。以色列森说：“如果我们能够弄清楚它们如何调节生物学，我们就能够为人们的利益操纵这种药物。”
当然，地球上的医疗福利也可以转化为太空的医疗效益。SpaceWorks是一家总部位于亚特兰大的航空航天工程公司，正在利用美国宇航局的资金来探索在为期六个月的火星太空任务中，冬眠如何保护宇航员免受辐射伤害，骨骼和肌肉损失以及其他健康问题。该公司正在制作一份技术手册，介绍如何根据目前的急诊医疗程序将未来的宇航员纳入休眠状态。
SpaceWorks Enterprises的产科医生和首席医疗顾问Doug Talk表示，即使现代医学的“目标温度管理”方法未达到完全冬眠，仍然可以保护宇航员并使未来的太空任务更加经济实惠。将大多数船员置于轮班的低代谢状态可以消除通常用于储存食物供应或具有更大生存空间的大部分航天器质量。
这样的航天器甚至可以通过刚好足以保护机组的冬眠舱来减少辐射屏蔽。所有这些航天器质量的节省都会产生巨大的差异，因为它仍然需要花费大约每磅10,000美元来向太空发射任何东西。“这是解决工程问题的医疗解决方案，”Talk说。
人类冬眠能力的真正觉醒仍然依赖于祖先哺乳动物理论被证明是正确的。但如果有一天冬眠的宇航员醒来发现自己准备进入火星轨道，那么他们可以感谢一个数百万年的生物超级大国。
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