1961年4月12日,苏联拜科努尔发射场,加加林乘坐“东方一号”升空,绕地球飞行后安全返回。那一天,人类第一次亲眼确认,生命可以离开地面,进入一个几乎没有重量的环境。
加加林返回后并没有出现传说中的“脱胎换骨”,却经历了严格的医学检查。科学家真正关心的,不是宇宙是否神秘,而是人体离开地球重力场后,究竟会怎样改变。
生命从何而来,是科学史上最难回答的问题之一。古代神话把生命归于神灵创造,近代生物学则从化学演化、细胞形成和遗传机制寻找答案。还有一种观点认为,生命的基本成分,甚至最初的微生物,可能来自地球之外,这就是“宇宙生命论”或“胚种论”的思想来源。
不过,胚种论并没有真正解决问题。假如生命来自另一颗星球,那颗星球上的生命又是怎样出现的?它最多只能解释生命如何传播,不能单独回答生命最初怎样诞生。因此,把宇航员的身体变化直接当成“生命来自宇宙”的证据,实际上是不成立的。
有意思的是,人类探索宇宙,最先得到的重大收获并不是外星生命线索,而是对自身的重新认识。地球上的人习惯了重力,站立、行走、呼吸,甚至血液循环,都在这种力量影响下完成。进入轨道后,身体便要重新适应。
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在失重环境中,腿部和背部肌肉不必像地面上一样持续对抗重力。活动量减少,肌肉力量和体积便会下降。骨骼也会失去部分承重刺激,尤其是髋部、脊柱和下肢骨骼,可能出现骨量流失。
这也是宇航员返回时常由工作人员搀扶或抬出的重要原因。不是他们在太空中“变得虚弱不堪”,而是身体暂时失去了地面行动所需的协调能力。经过训练、营养补充和康复治疗,多数肌肉力量能够逐步恢复,但骨量恢复往往更慢,个别损伤也可能留下长期影响。
原文中所说的“去太空会长高”,有一定现象基础,却容易被夸大。失重时,脊柱受到的压迫减轻,椎间盘和软骨间隙扩大,身高可能增加数厘米。回到地球后,重力重新作用于脊柱,身高通常会恢复,并非永久性长高。
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更值得注意的是体液重新分布。人在地面上,血液较多集中于下肢;进入失重环境后,体液会向胸部和头部移动,脸部可能显得浮肿,腿部反而变细。身体会通过排尿等方式调整,但这也可能影响心血管系统,返回地球后还会出现站立困难、头晕等情况。
睡眠和免疫系统同样会受到挑战。飞船舱体狭小,噪声、工作安排和昼夜节律变化,都会影响休息。辐射环境则更加复杂。地球磁场和大气层能够阻挡相当一部分宇宙辐射,离开保护层后,宇航员接受的辐射剂量明显增加,长期风险包括细胞损伤和患病概率上升。
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至于“不可逆”,必须说得严谨。肌肉萎缩、体液变化和身高改变,大多属于可以恢复或部分恢复的生理适应;真正可能造成长期影响的,是辐射导致的细胞损伤、部分骨量损失,以及某些视觉和神经系统变化。美国宇航员长期飞行研究中,就曾发现部分人员出现视力改变,这与头部体液压力变化有关。
中国载人航天事业从1956年开始进行系统布局,经过长期积累,2003年10月15日,杨利伟乘坐神舟五号进入太空,中国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。此后,航天员在轨时间延长,医学保障也从单纯监测,发展到运动锻炼、药物干预和返回后的康复评估。
所以,宇航员身体出现变化,并不能证明生命源自宇宙。它证明的是另一件事:人体是地球环境长期塑造的结果,重力、磁场、大气和昼夜节律,早已写进生命的运行方式。每一次升空,既是在接近遥远的宇宙,也是在测量人类自身能够承受的边界。
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