病毒會如何影響太空中的宇航員?

新浪科技訊 北京時間3月9日消息,據國外媒體報道,病毒無處不在,即便是身處太空得宇航員也無法完全避開。不過,我們仍然不太清楚這些微小得病原體如何在太空中影響人類。

2015年,美國國家航空航天局宇航員斯科特·凱利在太空中給自己注射流感疫苗

2015年,美國國家航空航天局宇航員斯科特·凱利在太空中給自己注射流感疫苗

小瓦爾特·馬蒂·施艾拉曾是美國國家航空航天局(NASA)的宇航員,在執行阿波羅7號任務期間——任務開始大約15小時后——患上了感冒,這也許是NASA歷史上最著名的感冒事件。不久之後,所有三名執行該任務的宇航員都病倒了。

感冒產生的黏液會在失重狀態下聚集在宇航員的頭部,使他們感到非常不舒服。他們甚至拒絕在着陸時佩戴頭盔。鼻塞的癥狀令宇航員們十分擔心,特別是當他們進入地球大氣層時,壓力的變化可能會損傷鼻竇或鼓膜。最終,宇航員們在沒有佩戴頭盔的情況下安全着陸,儘管地面控制部門對他們拒絕穿戴裝備的行為頗感不悅。

這次事件之後,NASA做出決定,要求所有宇航員在發射前必須隔離兩周。自此以後,人類的太空探索事業中再也沒有出現過病毒爆發的記錄。然而,科學家仍然不完全了解病毒如何影響執行太空任務的宇航員,以及可能帶來的威脅。

德國航空航天中心航空航天醫學研究所的研究人員就目前已知存在於太空的病毒進行了探索。研究人員表示,前往太空的旅程本身會給人類健康帶來許多影響,而除此之外,了解太空中的病毒也非常重要;特別是在那些需要宇航員長時間生活在太空的任務——包括未來可能的火星任務——當中,病毒可能會帶來意想不到的影響。如果一種微小的新型病毒可以在地球上引發類似新冠疫情這樣的結果,想象一下它在空間站上會有什麼影響。

研究小組首先分析的是太空環境中病毒的丰度和多樣性。儘管該團隊在論文中分析了以往的多項研究,但在第一部分,他們只分析了2019年發表在《自然-通訊》雜誌上的一篇論文。該論文對國際空間站上的病毒進行了研究,研究人員使用棉簽對空間站表面進行取樣,然後對病毒基因組進行測序,並識別出了不同的病毒。

研究發現,國際空間站表面的絕大多數病毒(約95%)是噬菌體,即感染細菌的病毒。另外1%的病毒可以感染植物或藻類,或者無法識別。還有大約4%的病毒是人類或動物病毒,包括:乳頭瘤病毒,一類可以致疣的病毒;皰疹病毒,一類可以引起唇皰疹、水痘和單核細胞增多症等疾病的病毒;還有腺病毒,能引起包括普通感冒在內的多種疾病。

研究結果表明,儘管採取了隔離措施,但病原體仍然會進入外太空,證明病毒是可以傳播到外太空的。

被重新激活的病毒

所有宇航員在發射前都要進行隔離,以減少太空任務期間受到病毒影響的可能性

所有宇航員在發射前都要進行隔離,以減少太空任務期間受到病毒影響的可能性

研究人員還探索了太空環境可能影響病毒及其人類宿主的方式。例如,有研究表明,一些在宇航員體內處於休眠狀態——它們仍然存在於體內,但不會複製或引起癥狀——的病毒,有時可能會在太空中被重新激活。無論是在太空還是在地球上,被重新激活的病毒都可能引發癥狀,也可能具有傳染性。

這樣的病毒包括皰疹病毒,比如會導致水痘的水痘帶狀皰疹病毒。當這種病毒在曾經感染過該病毒的人體內重新激活時,可能會引發成人帶狀皰疹。在航天飛機項目和最近的空間站任務中,有研究人員對宇航員進行了測試,表明這種病毒和其他一些病毒在宇航員身上確實會重新激活。

在少數情況下,宇航員會因為重新激活的皰疹病毒而出現皮疹。儘管測試表明,包括水痘帶狀皰疹病毒在內的多種皰疹病毒都能被重新激活,但尚不清楚導致皮疹的確切原因。

儘管科學家還不確定是什麼導致了病毒的重新激活,但研究人員寫道,原因可能是這些病毒暴露在紫外線下。已有研究證明,紫外線暴露可以重新激活嚙齒動物中的病毒,並抑制人類和其他動物的免疫系統。病毒的重新激活還可能受到濕度和重力差異,以及脫水和睡眠不足等因素的影響,宇航員在太空中時常會經歷后兩種情況。我們的身體功能在設計上並不適用於太空環境,因此會同時受到所有這些因素的影響。

由於這些因素在太空中的獨特組合,使得在地球上進行這項課題的研究存在明顯的局限性。即使地球上的研究可以模擬其中的某些因素,如濕度、輻射和微重力等,但其他因素的影響,比如在太空中經歷的特殊的生理和心理壓力,都可能會影響宇航員的免疫系統。因此,地球上的研究可能無法提供病毒如何在太空中影響人類的完整信息。

未來的研究應當重點關注如何儘可能保持宇航員的健康,這聽起來似乎很簡單,但其實與在地球上保持健康完全不同。也許我們需要建立一個基本的概念:健康在地球上意味着什麼,在太空中又意味着什麼?這是兩個完全不同的話題。

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