如果嬰兒在太空中出生會發(fā)生什么？一位科學(xué)家解釋了風(fēng)險。

隨著火星任務(wù)計劃的加速，關(guān)于人體如何應(yīng)對的問題也是如此。回程到紅色星球會給一個人足夠的時間懷孕甚至分娩。

但是懷孕可以在太空中安全地懷孕和攜帶嗎？一個遠(yuǎn)離地球出生的嬰兒會怎樣？

我們大多數(shù)人很少考慮我們在出生前生存的風(fēng)險。例如，關(guān)于三分之二的人類胚胎壽命不足以出生，大多數(shù)損失發(fā)生在受精后的最初幾周內(nèi);通常在一個人甚至不知道自己懷孕之前。

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這些早期的、未被注意到的損失通常發(fā)生在胚胎無法正常發(fā)育時或成功植入在子宮壁上。

懷孕可以理解為一系列生物學(xué)里程碑。每一項(xiàng)都必須以正確的順序發(fā)生，并且每一項(xiàng)都有一定的成功機(jī)會。在地球上，這些幾率可以使用臨床研究和生物模型來估計。我的最新研究探討了這些相同的階段如何受到行星際空間極端條件的影響。

微重力在太空飛行期間經(jīng)歷的近乎失重的狀態(tài)會使受孕在身體上更加尷尬，但一旦胚胎著床，可能不會對保持懷孕產(chǎn)生太大影響。

然而，在零重力下分娩和照顧新生兒會困難得多。畢竟，在太空中，沒有什么是靜止的。流體漂浮。人們也是如此。這使得分娩和照顧嬰兒的過程比在地球上更加混亂和復(fù)雜，在地球上，重力有助于從定位到喂養(yǎng)的所有事情。

同時，發(fā)育中的胎兒已經(jīng)在微重力下生長。它漂浮在中性浮力子宮內(nèi)的羊水，緩沖和懸浮。事實(shí)上，宇航員在設(shè)計為模仿失重狀態(tài)的水箱中進(jìn)行太空行走訓(xùn)練。從這個意義上說，子宮已經(jīng)是一個微重力模擬器。

但重力只是畫面的一部分。

輻射

在地球的保護(hù)層之外，還有一個更危險的威脅：宇宙射線.這些是高能粒子——“剝離”或“裸露”的原子核——以接近光速在太空中奔跑。它們是失去所有電子的原子，只剩下質(zhì)子和中子的致密核心。當(dāng)這些裸露的細(xì)胞核與人體碰撞時，它們會造成嚴(yán)重的細(xì)胞損傷。

在地球上，我們受到地球厚大氣層的保護(hù)，免受大部分宇宙輻射的影響，根據(jù)一天中的不同時間，我們受到數(shù)萬到數(shù)百萬英里的覆蓋范圍。地球磁場.在太空中，這種屏蔽消失了。

當(dāng)宇宙射線穿過人體時，它可能會撞擊原子，剝離其電子，并且砸入它的核心，敲除質(zhì)子和中子并留下不同的元素或同位素。

這可能會導(dǎo)致極其局部的損傷——這意味著單個細(xì)胞或部分細(xì)胞被破壞，而身體的其他部分可能不受影響。有時射線會直接穿過而不會擊中任何東西。但如果它撞擊 DNA，它可能會導(dǎo)致突變增加患癌癥的風(fēng)險.

即使細(xì)胞存活，輻射也會觸發(fā)炎癥反應(yīng).這意味著免疫系統(tǒng)反應(yīng)過度，釋放出可能損害健康組織并破壞器官功能的化學(xué)物質(zhì)。

在懷孕的最初幾周，胚胎細(xì)胞正在迅速分裂、移動并形成早期組織和結(jié)構(gòu)。為了繼續(xù)發(fā)育，胚胎必須在這個微妙的過程中保持活力。這受精后第一個月是最脆弱的時候。

在這個階段，高能宇宙射線的單次撞擊可能對胚胎致命。然而，胚胎非常小——宇宙射線雖然危險，但相對罕見。所以直接打擊的可能性不大。如果真的發(fā)生了，可能會導(dǎo)致不被注意的流產(chǎn)。

懷孕風(fēng)險

隨著懷孕的進(jìn)展，風(fēng)險會發(fā)生變化。一旦胎盤循環(huán)– 連接母親和胎兒的血流系統(tǒng) – 在孕早期結(jié)束時完全形成，胎兒和子宮生長迅速。

這種增長提出了一個更大的目標(biāo)。宇宙射線現(xiàn)在更有可能擊中子宮肌肉，這可能會引發(fā)宮縮并可能導(dǎo)致早產(chǎn)。盡管新生兒重癥監(jiān)護(hù)有了顯著改善，但嬰兒越早出生，并發(fā)癥的風(fēng)險就越高，尤其是在太空中。

在地球上，懷孕和分娩已經(jīng)存在風(fēng)險。在太空中，這些風(fēng)險被放大了——但不一定令人望而卻步。

但發(fā)展并不止步于出生。在太空中出生的嬰兒將繼續(xù)在太空中成長微重力，這可能會干擾姿勢反射和協(xié)調(diào).這些是幫助嬰兒學(xué)會抬起頭、坐起來、爬行并最終行走的本能：所有依賴重力的動作。如果沒有這種“向上”和“向下”的感覺，這些能力可能會以非常不同的方式發(fā)展。

而且輻射風(fēng)險不會消失。嬰兒的大腦在出生后會繼續(xù)生長，長時間暴露在宇宙射線下可能會造成永久性損傷，從而可能影響認(rèn)知、記憶、行為和長期健康。

那么，嬰兒會在太空中出生嗎？

理論上，是的。但是，在我們能夠保護(hù)胚胎免受輻射、防止早產(chǎn)并確保嬰兒能夠在微重力下安全生長之前，太空懷孕仍然是一項(xiàng)高風(fēng)險實(shí)驗(yàn)——我們還沒有準(zhǔn)備好嘗試。

阿倫·維維安·霍爾頓，計算生物學(xué)名譽(yù)教授，利茲大學(xué)

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