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编译：刘思慧
校对：余路汉
审阅：郑仓晟
美编：张一帆
后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
原文链接：https://ablab.space/space-medicine/reproduction/
前言：
星辰大海是人类的目标和未来，而人类能否在外太空建筑文明，与“太空繁衍”这一主题密不可分。但是，目前还没有人类在太空出生，而且在哺乳动物实验中，太空环境对繁殖的长期影响也留下了很多尚不明确的地方。
如果太空移民时代到来了，人类能不能在那里时代相传呢？让我们同外科医生后藤正幸一起思考这个问题吧
01
太空中的哺乳动物繁殖实验
1979年，苏联的一个研究团队尝试在太空繁殖小鼠，但以失败告终。直到2009年，理化研究所的团队使用3D回转仪研究了微重力对老鼠初期胚胎的影响，才得出了胚胎发育可能在微重力的太空中被抑制的结论。
图注：3D回转仪。厂家：Space Bio-Laboratories
但是在2016年，国际空间站（ISS）日本实验舱Kibo中，饲养了长达35日的雄性小鼠并没有出现生殖器官或精子受精能力的异常，而且回到地面后产出的下一代小鼠也没有发现什么异常。
此外，2017年山梨大学一个研究小组首次进行了哺乳动物生殖细胞的实验。在这个实验中，小鼠精子在Kibo冷冻库中保存了9个月，其辐射暴露量约有同期地面的100倍。结果表明，太空保存的精子DNA损伤率明显高于地面保存的精子。
但有趣的是，对太空保存精子进行人工受精时，大部分的卵子都正常受精并发育出胚囊。并且受精后，来源于精子的核DNA损伤程度普遍降低。推测精子DNA损伤通过卵子的DNA修复功能而得到恢复，所以可以发育出正常的胚胎。
这些受精卵培育出73只“太空小鼠”，出生率与地面保存精子相差无几。太空小鼠们在基因层次也并未被发现异常，顺利长大生宝宝，而且它们的下一代也没什么异常。
02
关于太空人类繁殖
Kibo中进行的小鼠繁殖实验取得了不错的成果，但延伸到人类这一物种，还有许多尚待验证的地方了。
2019年，一个西班牙团队对微重力下人类精子的变化进行了研究。
团队使用小型螺旋桨飞机携带冷冻的人类精子，在几秒内急速上升后垂直下降，从而在飞机内部创造出微重力的环境，最后对精子进行研究。
虽然此研究受于条件限制，精子置于微重力环境下的时间不足9秒，论文仍在同行评议阶段，但其首次发表了无重力环境对人类冷冻精子的影响。结果表明，微重力环境对冷冻精子健康状态的影响几乎可以忽略不计。
图注：在地面上，数秒的微重力环境对精子的影响研究。来源：THOMAS FREDBERG/GETTY IMAGES
2018年4月，NASA开始了微重力对人类精子影响的相关研究，将人类冷冻精子样本送上的国际空间站（ISS）。
这些项目研究致力于调查需要长期滞留宇宙的人类的繁殖能力，以及明确将来在地外诞生的婴儿如何生存。虽然NASA好像还没有公开实验结果，但也是在做早期阶段的努力。
肯尼迪航天中心，研究者们正在为精子样本向ISS的发射做准备。来源：NASA
除了微重力，宇宙辐射也与人类在太空生殖密切相关。在太空短期停留还好说，如若要世世代代长期居住于地外环境中，那宇宙辐射是一个避不开的问题。
除此之外，孕期和生产过程中母体和胎儿的安全性、出产后幼儿在宇宙空间成长过程中身体会出现怎样的变化等等，都是我们必须探明但目前还一无所知的事情。
既然我们没有在宇宙空间中创造一个与地球一样环境的技术，那么要想将人类的生活范围扩大到月球、火星上去的话，太空繁殖问题会是一个十分必要的议题。
参考文献
Down-regulation of GATA1-dependent erythrocyte-related genes in the spleens of mice exposed to a space travel. Sientific Report, 2019
Hypergravity and microgravity exhibited reversal effects on the bone and muscle mass in mice. Sientific Report, 2019
Impact of Spaceflight and Artificial Gravity on the Mouse Retina: Biochemical and Proteomic Analysis. Molecular scisence, 2018
Development of new experimental platform ‘MARS’—Multiple Artificial-gravity Research System—to elucidate the impacts of micro/partial gravity on mice. Sientific Report, 2017
宇宙生まれ”のベビーが誕生する日は訪れるのか？ 微小重力下での生殖に関する研究が進行中 Nature WIRED
Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months. PNAS, 2017
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宇宙空間における動物の行動と発生 化学と生物 Vol.37, No.6, 1999
国際宇宙ステーションにおける動物実験とその枠組み 宇宙航空環境医学 Vol.55, No.1, 2018
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责任编辑：王雨阳
牧夫新媒体编辑部
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