大年初一,《流浪地球》,郭帆口中的“小破球”正如吳京的《戰狼2》引爆全國,隨處可見強烈推薦。

  中國電影工業的科技感、現實感,毋庸置疑已達到新的高度,今天我們就講講流浪地球的生命核心:太空中有機生命何去何從。

  宇航員如何做到深度睡眠?

  《流浪地球》中承載著人類希望的領航員空間站,劉培強中校即將回家時有一段旁白:“截止今日,您已累計休眠十二年零三天,輪值工作累積五年零十四天,感謝您十七年來的辛苦付出,恭喜您,明天可以離崗回家了”。

  影片中,劉培強中校有70%的時間是處于休眠狀態,看來休眠才是宇航員的正經事?

  這是為什么?

  在漫漫星際征途中,生命的維持需要能量的供給,因此依然離不開水、食物、氧氣。人類活動越多,消耗越多,供給需求就越多。囿于空間站環境因素的限制,不可能滿足無限量供給。而深度睡眠正好可以完美解決這個問題。宇航員處于休眠狀態,所需的能量和空間大幅減少;同時,長期太空旅行產生的消極心理也會減輕,極大提高輪值工作的效率。

  回歸現實生活,其實休眠是生命的一種普遍現象,是生物體在生長過程中為了應對外界的不利環境,暫時性的停止體力活動,以最小化的新陳代謝來節約能量。有些植物的種子休眠時間可達千年,已知有200多種動物依靠冬眠度過寒冬或食物匱乏期。

  為了將來的太空旅行和一些疾病的應對,人類的休眠實驗正在進行中。美國宇航局(NASA)正在資助SpaceWorks公司進行此研究,初期的目標是讓實驗者休眠或者沉睡(torpor)7-14天。長時間休眠會帶來骨質丟失、肌肉退化等問題,這些都是科學研究中需要解決的問題。然而,有研究發現,黑熊可以休眠長達五個月到七個月,卻很少產生肌肉萎縮。同時發現唯一能夠冬眠的靈長類動物是粗尾侏儒狐猴。這就為人類休眠提供了一個可借鑒的思路。

  更進一步的是,目前人類也在進行低溫冷凍實驗。1967年美國加州大學心理學教授James Bedford罹患腎癌,按照遺囑在他去世后被冷凍起來,至今52年,在等待科技進步,實現死而復生。

  可穿戴人工智能時代的來臨

  影片中,劉培強的手臂內側觸控屏、耳麥實時翻譯溝通,想必也會讓很多人感嘆高科技的華麗。

  其實,人工智能爆炸式發展的今天,這些已經和現代科技非常接近,甚至觸手可及。人工智能已經在很多方面進入可穿戴時代,iTie智能領帶可以根據用戶喜好變換顏色外觀;華盛頓警察的可穿戴相機,可以幫助警方準確記錄交通、逮捕等行動中的發生過程、市民行動和言語等;廣島大學講師Kazuhiro Taniguchi發明一款可穿戴微型電腦,如耳麥般佩戴方便。小小耳麥可以包羅GPS定位、羅盤、電池、晴雨表、揚聲器、麥克風、藍牙等。這些先進的設備整合了仿生學、智能制造、大數據等多種高科技,不僅能夠協助、增強人體的主觀運動,還可以將人體的生理信號轉變成數字信號,進一步調控人體的狀態。

  再加上5G通信即將全面推進,可穿戴時代必將顛覆生活的方方面面。

  有機生命“火種計劃”

  影片中,領航員空間站在地球逃逸可能性為零的時候,MOSS啟動了“火種計劃”,空間站內存儲著30萬人類的受精卵和生物資料。

  如今的技術可以實現凍精、凍卵、凍胚胎。2017年,一個冷凍24年的胚胎通過胚胎移植在美國降生。但是,距離電影中的2075年,還有不小的距離。更主要的是,之后怎么辦?如何從受精卵、從胚胎發育成胎兒?有沒有更好的“火種計劃”?

  這就要提到人造子宮了。1985年東京大學婦產科副教授原桑慶紀,宣讀了世界上第一個“人造子宮”的研制和實驗報告,他將孕育了107至135天的8個山羊胎取出,用人造子宮平均培養了3天。

  人造子宮是早產兒的福音,可以為早產兒提供舒適的環境,也可以為子宮受傷的婦女圓做媽媽的夢;同時,也是動物的福音,可以幫助已經滅絕動物再生。

  2017年,劍橋大學研究人員首次利用干細胞培育出“人造胚胎”,為“火種計劃”提供了更廣闊的選擇空間。

  出品:科普中國軍事科技前沿

  作者:顧振(北京科技大學博士)

  策劃:武玥彤

  監制:光明網科普事業部

地球去流浪,MOSS攜帶的有機生命何去何從?

圖文簡介

《流浪地球》中國電影工業的科技感、現實感,毋庸置疑已達到新的高度,今天我們就講講流浪地球的生命核心:太空中有機生命何去何從。