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我們能在長期太空旅行中存活嗎?-聶麗莎

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    長時間在太空旅行
    會嚴重損害人體健康。
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    微重力削弱肌肉和骨骼的生長,
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    高劑量的輻射造成不可逆轉的突變。
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    當我們認真考慮人類
    旅遊或居住於太空時,
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    一大問題凸顯了出來。
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    即使我們能掙脫了地球的軌道,
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    並長時間穿梭旅行於星星之間,
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    我們能夠適應極端的太空環境嗎?
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    這不是第一次人類
    適應了惡劣的環境,
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    並演變出超人的能力。
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    不是指雷射視力或隱形等
    荒誕不經的超能力,
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    而是在艱難的條件下
    生理適應並且生存的能力。
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    例如,在喜馬拉雅山脈
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    那裡最高的海拔是海平面上九公里,
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    未適應的低地人會經歷缺氧的症狀,
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    俗稱「高山症」。
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    在這樣的高度,通常身體會
    產生額外的紅血球,
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    使血液濃稠而阻礙其流動。
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    但已在喜馬拉雅山
    安居數千年的居民,
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    他們永久進化的機制並無這過程,
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    而是保持正常的血流量。
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    類似這樣的例子證明,人類能夠
    發展出永久性的救生特質。
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    但是,全人類族群的自然適應
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    可能需數萬年之久。
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    近期的科學進步或能幫助我們
    加速人體的適應期
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    縮短至一代。
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    為使人類物種在太空旅行期間興旺,
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    我們或能開發新方法
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    快速設定自我保護的能力。
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    「基因治療」測試版的方法,
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    目前已被用於矯正遺傳性疾病。
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    基因編輯的技術迅速改善,
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    使科學家能夠直接置換人類的基因,
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    阻斷不良的過程或製出有益的物質。
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    一個不良過程的例子
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    發生在我們的身體
    暴露於電離輻射之下時。
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    沒有像地球一樣的
    大氣層和磁場的屏障,
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    大多數行星和衛星
    被危險的亞原子粒子所衝擊。
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    那些粒子能夠穿透幾乎所有的東西,
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    會損傷太空探險者的DNA,
    並可能致癌。
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    但若我們將輻射轉敗為勝呢?
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    人的皮膚產生
    稱為「黑色素」的色素,
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    保護我們不受害於地球上那些
    已被過濾的輻射。
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    跨物種存在許多形式的黑色素,
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    有些真菌的黑色素
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    以色素來轉換輻射成為化學能。
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    不是試圖屏蔽人體
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    或是迅速修復損傷,
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    而是策劃使人類
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    採用和表現這些真菌
    以黑色素為基礎的能量收集系統。
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    把輻射轉化成有用的能源,
    同時保護我們的DNA。
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    這聽起來很科幻,
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    但以目前的技術而言,
    或許實際上是可行的。
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    然而,技術並不是唯一的障礙。
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    目前對於激進改變遺傳結構的
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    道德和後果的辯論正在進行中。
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    除了輻射,
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    重力強度的變化
    是太空旅行者另一挑戰。
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    在我們成功地開發太空船
    或其他星球的人造重力前,
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    我們應該假定太空人
    會生活在微重力的情況下。
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    在地球上,人類骨骼
    和肌肉的保管細胞
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    對抗重力的曳引,
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    「重塑」和「再生」老舊的細胞。
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    但在像火星這樣的微重力環境下,
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    骨骼和肌肉的細胞得不到這些提示,
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    因而造成「骨質疏鬆」
    和「肌肉萎縮」。
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    我們如何提供人工信號給細胞
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    以抵制骨骼和肌肉的損失呢?
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    臆測的說,
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    我們體內生化工程改造過的微生物
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    能產出重塑骨骼和肌肉的信號因子。
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    或者經由遺傳工程,人體可於
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    無重力情況下產生這些信號。
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    輻射暴露和微重力,
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    只是許多我們面對不友善的太空環境
    會遇到的挑戰中的兩個。
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    但若我們合乎正道地使用
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    基因編輯和微生物工程
    這兩個靈活的工具,
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    它們可適用於許多的情況。
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    不久的將來,我們可能會進一步發展
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    並調整這些遺傳工具,
    以應付嚴酷現實的太空生活。
Title:
我們能在長期太空旅行中存活嗎?-聶麗莎
Description:

看完整的課程:http://ed.ted.com/lessons/could-we-survive-prolonged-space-travel-lisa-nip

長時間的太空旅行嚴重地損害人體:微重力損害肌肉和骨骼的生長,高劑量的輻射則引起不可逆的突變。當我們認真考慮人類進行太空活動,有個很大的問題是:即使我們脫離地球軌道,我們能夠適應極端的太空環境嗎?聶麗莎檢視我們的勝算。

課程內容:聶麗莎,課程動畫:巴薩姆·可達里。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:56

Chinese, Traditional subtitles

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