據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,病毒無(wú)處不在,即便是身處太空的宇航員也無(wú)法完全避開(kāi)。不過(guò),我們?nèi)匀徊惶宄@些微小的病原體如何在太空中影響人類。
小瓦爾特·馬蒂·施艾拉曾是美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的宇航員,在執(zhí)行阿波羅7 號(hào)任務(wù)期間——任務(wù)開(kāi)始大約15 小時(shí)后——患上了感冒,這也許是NASA 歷史上最著名的感冒事件。不久之后,三名執(zhí)行該任務(wù)的宇航員都病倒了。
2015 年,美國(guó)國(guó)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
感冒產(chǎn)生的黏液會(huì)在失重狀態(tài)下聚集在宇航員的頭部,使他們感到非常不舒服。他們甚至拒絕在著陸時(shí)佩戴頭盔。鼻塞的癥狀令宇航員們十分擔(dān)心,特別是當(dāng)他們進(jìn)入地球大氣層時(shí),壓力的變化可能會(huì)損傷鼻竇或鼓膜。最終,宇航員們?cè)跊](méi)有佩戴頭盔的情況下安全著陸,盡管地面控制部門對(duì)他們拒絕穿戴裝備的行為頗感不悅。
這次事件之后,NASA 做出決定,要求所有宇航員在發(fā)射前必須隔離兩周。自此以后,人類的太空探索事業(yè)中再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)病毒爆發(fā)的記錄。然而,科學(xué)家仍然不完全了解病毒如何影響執(zhí)行太空任務(wù)的宇航員,以及可能帶來(lái)的威脅。
德國(guó)航空航天中心航空航天醫(yī)學(xué)研究所的研究人員就目前已知存在于太空的病毒進(jìn)行了探索。研究人員表示,前往太空的旅程本身會(huì)給人類健康帶來(lái)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(zhǎng)時(shí)間生活在太空的任務(wù)——包括未來(lái)可能的火星任務(wù)——當(dāng)中,病毒可能會(huì)帶來(lái)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(fā)類似新冠疫情這樣的結(jié)果,想象一下它在空間站上會(huì)有什么影響。
研究小組首先分析的是太空環(huán)境中病毒的豐度和多樣性。盡管該團(tuán)隊(duì)在論文中分析了以往的多項(xiàng)研究,但在第一部分,他們只分析了2019 年發(fā)表的一篇論文。該論文對(duì)國(guó)際空間站上的病毒進(jìn)行了研究,研究人員使用棉簽對(duì)空間站表面進(jìn)行取樣,然后對(duì)病毒基因組進(jìn)行測(cè)序,并識(shí)別出了不同的病毒。
研究發(fā)現(xiàn),國(guó)際空間站表面的絕大多數(shù)病毒(約95%)是噬菌體,即感染細(xì)菌的病毒。另外1%的病毒可以感染植物或藻類,或者無(wú)法識(shí)別。還有大約4%的病毒是人類或動(dòng)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(xì)胞增多癥等疾病的病毒;還有腺病毒,能引起包括普通感冒在內(nèi)的多種疾病。
研究結(jié)果表明,盡管采取了隔離措施,但病原體仍然會(huì)進(jìn)入外太空,證明病毒是可以傳播到外太空的。
所有宇航員在發(fā)射前都要進(jìn)行隔離,以減少太空任務(wù)期間受病毒影響的可能性
研究人員還探索了太空環(huán)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(nèi)處于休眠狀態(tài)——它們?nèi)匀淮嬖谟隗w內(nèi),但不會(huì)復(fù)制或引起癥狀——的病毒,有時(shí)可能會(huì)在太空中被重新激活。無(wú)論是在太空還是在地球上,被重新激活的病毒都可能引發(fā)癥狀,也可能具有傳染性。
這樣的病毒包括皰疹病毒,比如會(huì)導(dǎo)致水痘的水痘帶狀皰疹病毒。當(dāng)這種病毒在曾經(jīng)感染過(guò)該病毒的人體內(nèi)重新激活時(shí),可能會(huì)引發(fā)成人帶狀皰疹。在航天飛機(jī)項(xiàng)目和最近的空間站任務(wù)中,有研究人員對(duì)宇航員進(jìn)行了測(cè)試,表明這種病毒和其他一些病毒在宇航員身上確實(shí)會(huì)重新激活。
在少數(shù)情況下,宇航員會(huì)因?yàn)橹匦录せ畹陌捳畈《径霈F(xiàn)皮疹。盡管測(cè)試表明,包括水痘帶狀皰疹病毒在內(nèi)的多種皰疹病毒都能被重新激活,但尚不清楚導(dǎo)致皮疹的確切原因。
科學(xué)家還不確定是什么導(dǎo)致了病毒的重新激活,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(dòng)物中的病毒,并抑制人類和其他動(dòng)物的免疫系統(tǒng)。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(shí)常會(huì)經(jīng)歷后兩種情況。我們的身體功能在設(shè)計(jì)上并不適用于太空環(huán)境,因此會(huì)同時(shí)受到所有這些因素的影響。
由于這些因素在太空中的獨(dú)特組合,使得在地球上進(jìn)行這項(xiàng)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(jīng)歷的特殊的生理和心理壓力,都可能會(huì)影響宇航員的免疫系統(tǒng)。因此,地球上的研究可能無(wú)法提供病毒如何在太空中影響人類的完整信息。
未來(lái)的研究應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注如何盡可能保持宇航員的健康,這聽(tīng)起來(lái)似乎很簡(jiǎn)單,但其實(shí)與在地球上保持健康完全不同。也許我們需要建立一個(gè)基本的概念:健康在地球上意味著什么,在太空中又意味著什么?這是兩個(gè)完全不同的話題。