如果人类会冬眠，世界会变成什么样子？

如果人类会冬眠，世界会变成什么样子？

这是一个极具想象力的问题，如果是当今的人类突然变得需要冬眠了，这确实是一个比较滑稽的现象。在长达三个月的时间里，我们不吃不喝，甚至连呼吸都放得极为缓慢，睡在那里，整个世界突然陷入了死一般的寂静，文明发展突然停滞了。

这会催生出来许多冬眠产业，比如豪华的冬眠单人舱，人们会争先恐后的前往热带地区，因为那里温度更高一些，可以晚冬眠一阵子甚至无需冬眠，这样的话，岂不是没有人愿意回到以前的地方住了吗，都跑热带去了。



咱们好像忘了一件事情，开空调开暖气啊，毕竟我们掌握科技的力量，可以实现24小时供暖的嘛，这还冬眠干嘛？不过，毕竟资源有限，那么多人一同需要供暖用电的话，而且还是连续三个月的，恐怕供不上了，所以还是需要有一部分人必须选择冬眠。

如果人类自诞生伊始就需要有冬眠的话，我相信，人类不会建立起如今的庞大人类文明。



人类真的不可以冬眠吗？答案或许并非如此。前段时间，科学家们通过研究发现，人类或许也如很多动物一样，具备冬眠的能力，只不过在我们进化的过程中，我们将这个能力给弱化了，不过，如果条件允许，我们也是可以冬眠的。



此前，曾经有人在失踪24天后，被救援人员发现救回，医生发现他的新陈代谢几乎都停止了，不过生命的基本特征并没有中断，看起来就好像进入到了休眠期一样。此后，在很多类似的救援案例中，科学家们都发现人类也存在着冬眠的现象。



不过，目前看来，人类进入到冬眠状态并不是固定的，是属于随机触发的一种本能，想要日后将这项技术应用到星际旅行上，还需要很长的时间去研究，找到可以安全快速进入睡眠状态，然后安全快速唤醒的最佳方式。



如果人类也同样可以进入冬眠，或许目前的很多难题也就有了应对之道。流浪汉将不再畏惧难捱的冬季、很多难以治疗的疾病或许也有了新的应对方案、宇航员可以通过进入冬眠状态以度过漫长的太空旅行……

“人工冬眠”的科学发展进展如何？

人类能不能实现冬眠？

人是恒温动物，恒温动物可以通过体温调节中枢来维持体温的恒定，不随环境温度变化而变化。人体的正常体温是36.5℃-37℃，当人体体温低到36℃时，人体就会通过发抖来增加热量，当体温低到33℃时，人体就会出现幻觉了，此时已经距离昏迷不远了。当体温低到30℃时，人体会失去知觉，当体温低到29℃以下，生命体征就会消失。



讨论人类究竟可否能实现冬眠，我们首先需要了解一下动物为什么能冬眠？2005年，美国科学家揭开了“动物为什么能冬眠”的奥秘。研究表明，一些动物的血液中存在着一种能够诱发动物冬眠的物质，经过试验，科学家最终提炼出了一种类似于荷尔蒙的特殊蛋白质，被称为“冬眠激素”。

科学家指出，动物冬眠是为了保持体内的能量、避免冻饿的一种对不利环境条件的适应和自救方式，其在冬眠过程中，由于体温降低能减少98%的代谢活动，使整体生理活动处于“沉睡状态”。从冬眠中苏醒后，动物仍然能够继续生存，有研究表明，休眠的动物对衰老和辐射有一定的抵抗作用。从人体机能层面看，人体并不具备冬眠的机能，或许借鉴动物冬眠的机制，通过人为地创造冬眠条件以实现“人工冬眠”，进而以抵御恶劣的外在生存环境以及身体疾病的纠缠，甚至可以延长寿命。



对于人体来说，如果把人体想象成一个房间，那么人脑中的神经元就像是房间里的空调，37℃是其设定温度，当人的体温高于或低于37℃时，大脑就会下达指令，通过各个环节进而使体温维持在其设定温度。如此一来，找到人脑中的“空调”或许是实现“人工冬眠”的一个重要环节。

我们知道下丘脑是体温调节的中枢，但目前并没有找出控制体温调节的具体神经元，为此，中国科学院深圳先进技术研究院脑所的研究团队展开了一系列探索，于2016年找到了大脑中的“空调”——TRPM2神经元。实现体温调控，或许离“人工冬眠”也就不远了。

神经调控体温，诱导人类冬眠

近日，“人工冬眠”技术又取得了重要进展，中国科学院深圳先进技术研究院脑所/深港脑科学创新研究院王虹和戴辑团队首次在非人灵长类动物中实现了基于中枢神经调控的稳定体温调节，揭示了下丘脑视前区在灵长类动物体温调控中的作用，绘制了体温降低过程中全脑特异性激活的神经网络，以及灵长类动物对抗失温的保护机制，为潜在的临床转化和空间应用提供研究基础。

该项研究成果以“ Primate preoptic neurons drive hypothermia and cold defense ”为题发表在The Innonation上。



图1 研究成果（图源：[1]）

另外，像冬眠这种降低新陈代谢的方式或许会在未来进行星际航行的时候用到，星际探索路程，动辄以百光年千光年计，人穷尽一生，恐怕都到不了目的地，所以，如果人类可以休眠的话，就像科幻片中描述得那样，人类文明就会迎来一个新的局面。

在现实中，很多科学家正在不断破解冬眠的秘密，以期未来能够实现“人工冬眠”。科幻电影中，“宇航员躺进休眠舱，进入休眠状态以度过漫长的太空旅行”的想象或许在未来可以真的实现。届时，全球都将迎来一项具有里程碑意义的发明。早前，美国宇航局就资助了一项“人工冬眠”技术的研发，在漫长的星际旅行中让宇航员进入短期冷冻休眠状态。

随着神经科学研究的进步，下丘脑视前区（POA）逐渐成为“人工冬眠”领域的研究热点。有研究表明，在转基因小鼠脑内，特异性激活POA脑区神经元，可以促使小鼠在1至2个小时内体温降至28℃，且这一低温状态可以维持十多小时。这种调控还促进小鼠增加散热、降低心率和活动量，这一现象与小鼠的自然休眠类似。因此，特异性激活相同脑区，或许可以在非灵长类动物中实现同样的效果。

在此项研究中，研究人员利用化学遗传学工具，以非人灵长类动物猕猴为模型，展开神经调控体温研究。研究人员通过功能核磁共振成像的方法评估了下丘脑视前区激活前后全脑水平的神经网络变化，最终他们发现，激活POA脑区一类进化保守的兴奋性神经元可以促进动物体温降低。



图2 激活猕猴POA神经元降低体核温度（图源：[1]）

研究人员还发现，非人灵长类动物对体温变化非常敏感，当其体温降低约0.5℃的时候，非人灵长类通过加速心率、肌肉颤栗、收缩外周血管等调节形式进行自主神经机制产热，以抵抗体温降低。同时，它们还会大幅增加运动量（图3），通过运动产热以抵御温度降低。



图3 猕猴体温下降与步行运动增加同时发生（图源：[1]）

接下来，研究人员对猕猴进行了功能性磁共振成像扫描，评估POA被激活前后其全脑水平的神经网络变化，以了解POA调控体温的脑网络机制。他们发现，化学遗传激活方法激活了POA局部网络，也同时激活了与温度、心率以及内感相关的多个核团。基于此，研究团队绘制出了非人灵长类动物体温降低期间，其全脑特异激活的神经网络（图4）。



图4 体温降低期间，猕猴全脑功能连接的变化（图源：[1]）

在该项研究中，通过操控下丘脑兴奋性神经元，首次实现了灵长类动物的温度调控，并通过功能性核磁共振成像技术描绘了温度调节时大脑的神经网络连接，这一低温模型或许是通向人工冬眠的一个重要里程碑，将为未来的临床转化和相关应用提供实验支撑。

所以说，人类没法冬眠，因为人类缺少可以冬眠的基因。人类是地球上唯一的高智能生命，当然这也是有代价的，人的大脑是一个极为耗能的器官，人体每天摄入的能量，约有四分之一至三分之一是大脑消耗掉的，所以这也是没有办法的事情，谁让我们拥有无比聪明的大脑呢？

“人工冬眠”技术未来或将大有可为

来自美国马里兰大学医学院的一个研究团队，研发出了一种“人工冬眠”疗法。这一疗法在一项临床试验中，首次将人体置于假死状态，以修复可能导致死亡的创伤，被称为“紧急保存和复苏”（Emergency preservation and resuscitation，EPR）技术，目前，该技术的临床试验已被FDA批准。

该技术利用冰冷的生理盐水代替人的血液，使人的体温迅速降低到10至15℃，此时，患者的大脑活动几乎完全停止。在披露的手术中，这项技术的应用为医疗人员争取了2个小时的修复时间。

“人工冬眠”疗法可以减轻机体的过度应激反应，使机体处于冬眠状态，进而可以降低代谢、减轻细胞耗氧、改善微循环、免于细胞遭受严重损害，为患者原发病的治疗争取了时间。早前就有研究显示，发生中风等疾病之后，降低大脑温度能够最大程度地保护神经系统。相信这一技术的临床应用一定会惠及很多无法通过标准治疗减轻病情的患者。

目前的研究都是在动物中进行的，正如研究人员表示，小鼠作为自然休眠的物种，其低温耐受力强，将基于小鼠的研究成果推广到人体还有着漫长的距离。尽管“人工休眠”技术已经多次取得不错的进展，但是距离临床转化还有很长的一段路要走。

有一些动物为什么会冬眠？

自然界的动物为了生存，会在不同季节做出不同的适应性行为。其中，一部分动物到了冬天就会冬眠，例如松鼠、熊类、蛇等等。这些动物无论在体型、质量还是习性上都不存在太多的相似之处，为什么它们都会选择冬眠来度过寒冷的冬天？



动物冬眠的现象，从生存的角度来看待，这种行为更有利于生存。因为动物并不像人类这样拥有多种抵御寒冷的方式，因此冬天来了它们尽量都躲了起来不外出。又或者冬天很多植物都会不结果实，这就导致了植食性动物和肉食性动物在冬天得不到充足的食物补给，但又必须活下去，于是它们通过睡眠来节省身体能量的消耗。有些动物一进入冬眠就长达几个月的时间，而有些动物冬眠期间还会出来找食物。



人类为什么不需要冬眠？

那么，为什么有些动物需要冬眠，而人类并不需要呢？实际上，在人类形成文明之前也是不用冬眠的，这与人体构造有关。如果你有对冬眠动物进行深入探究的话，就会发现它们大多数都是变温动物，也就是环境是什么样的温度，它们体内的温度就会跟着变化。因此到了冬天，环境温度下降之后它们必须找个地方躲起来保暖，否则体内的器官系统就会被冻坏。



而人类是恒温动物，经过上百万年的进化体内已经形成了十分完善的体温调节机制，这让我们只要保证有能量的摄入，正常情况下体内温度就能维持在37摄氏度上下而不会发生太大的变动。这样的体内环境更有利于身体的发育和发展，这也是为什么人类寿命可以突破一百年的其中一个原因。那么问题来了，如果人类一开始就被设定为变温动物，且只能通过冬眠来熬过冬天，那会与现在相比会有什么不同呢？



那么，最大的问题就在于人类很可能无法成为生物圈里的高等智慧生物，也无法形成人类文明，和自然界的其他动物是差不多的。在这种假设真实发生的情况下，人类社会如今的一切现象都不会重现，原本在冬天里人类依然能够像在其它三个季节中那样正常活动，但掌握冬眠技能后的人类只能够在冬天里睡觉。



或许，最初人类的祖先也是居住在山洞里，但他们并不会在冬天走出山洞觅食，而是一觉睡到冬天过去。这样一来，人类社会是否能形成就是一个大问题了。从自然演化的角度来看，自然界任何一种生物的存在都是有一定道理的，人类也是如此。当然，以上所说仅仅是处于好奇的角度去想象，这是一个开放性问题，每个人都有自己的想象空间。

冬眠的美好在于哪些地方？

春困秋乏夏打盹，相信很多朋友跟我一样，一年四季总能给自己的“懒散”找到一个听起来非常合理的理由。经常会听到一些朋友说，要是人在冬天也可以冬眠就好了，长长的睡一觉，然后等我们醒来的时候，就会万物复苏，春暖花开。



什么是冬眠？简单来说，冬眠是生物生理现象的一种，我们很多熟悉的动物，比方说狗熊、蛇、青蛙等等，它们都是会冬眠的动物。而且，根据造成冬眠原因的不同，冬眠还分为主动冬眠和被动冬眠，比方说，蛇就属于是被动冬眠的动物，因为冬天气温很低，变温的蛇无法适应寒冷的环境，也无法正常行动，就只能躲起来冬眠，以此来维持生命。



一般来说，变温动物更容易出现冬眠现象，当然，也有一些恒温动物，比方说刺猬、松鼠等等，因为冬天食物短缺，就会主动进入到冬眠的状态，这样就可以减少自身能量的消耗，不用担心冬天吃不饱饭。在这里为大家举个例子，比方说我们熟悉的小刺猬，在冬天刺猬会躲在泥洞里，然后进入到一种全身麻痹的状态，不仅不吃、不喝、不动，而且心跳也非常缓慢，当春天到了，刺猬就会立刻恢复到正常的生理水平。



人类如果冬眠了会有哪些后果？

首先，如果我们进入到冬眠状态，我们作为高等动物，就会因为能源供给不足，在睡眠的时候发生脑死亡现象，一旦真的冬眠了，很容易就再也醒不过来了。其次，如果我们冬眠了，我们的身体就会供血不足、血液循环不畅，这是什么概念呢？我们在睡梦中很容易全身器官衰竭。



而且，还有更重要的一点，如今的人类生活，方方面面都离不开工业设施，也离不开电力维护，如果人类真的集体睡上2-3个月，当我们醒来的时候，这个世界或许早已经大变样了，这对于人类来说，无异于是最大的冒险。



为了适应多变的地球环境，动物们都在不断的进化，不同的生物钟已经进化出了不同的能力，人类可以利用自己的双手和智慧不断创造生活，让我们的生活变得更加的精彩。在夏天我们有空调可以来躲避高温的天气，在冬天我们可以制作衣服，不仅可以用来蔽体，还可以抵御严寒。

在寒冷的冬天，动物们度过的方式也比较有趣，那就是冬眠。科学家们都表现出了对动物冬眠的兴趣，他们想要通过了解动物冬眠的机制，来找到更多的线索，在未来可以应用在人类的身上解决一些医疗问题。那么他们到底在动物冬眠当中发现了什么呢？人类在未来是否也可以进行冬眠呢？



在严寒的冬天到来之前，动物们都会储存好足够的粮食，在自己的小窝里面安然入睡，等到春天来临的时候它们会再次出现，其实从根本上来说人类对于冬天寒冷的抵御能力并不强，我们需要借助各种各样的设备来调节温度，还要裹上厚厚的衣物。

科学家认为，如果在未来我们能够参透冬眠的秘密，或许可以将这项技术应用在未来人类的星际旅途当中我们知道，宇宙的范围是非常广阔的，从一颗星球到达另外一个星球的时间更是非常的久，在旅途的过程当中，宇航员们不仅需要储存大量的物资食物和水，同时还要有更多的能量消耗，如果人类和动物一样可以在星际旅途的过程当中实现冬眠，那么这些食物和水等一些物资的使用将会大量减少，同时，另一方面来说也保证了宇航员们的安全性。

在现在的研究当中，科学家认为在某些特殊的环境当中，人类的确可以在低温的环境下生存下来，在恢复之后依旧可以正常的生活，但是这只是少量的群体而已，大多数人并不能全部都做到这一点，我们也无法证明现在人类的身体拥有和动物一样冬眠的能力。



因为人体是恒温动物，不可以像其他的一些动物一样不断地调节自己的体温，我们体内温度的波动也并不是特别的大，只有在生病的时候，身体发烧才会有比较高的温度变化，但是人身体的温度一旦发生改变，将会严重影响我们的生命安全，同时在冬眠的过程当中身体也需要耗费比较大的能量，这些能量身体都要必须合理吸收，这对于我们的身体来说是对于代谢率的一种挑战，伤害也是非常大的，所以在短时间内，人类是无法像动物一样实现冬眠的。

冬眠的定义

在寒冷的冬季，变温动物、某些哺乳类动物和少部分鸟类，会通过降低体温的方式进而一种类似昏睡的生理状态以度过难捱的日子，这种生理状态叫“冬眠”。

冬眠是一些变温动物，亦可称之为冷血动物的过冬法宝，这是因为在冬季的时候，环境温度低且缺少食物，这些动物都会选择冬眠，它们可以在一个冬天接连数个月里不吃不喝，一动不动的过完整个冬天，待到来年春天，气温升高时，它们才会出动寻找食物。

处在冬眠过程中的动物，它的新陈代谢低到可怕。刺猬在冬眠的时候，就连呼吸也极为缓慢，心跳次数平均每分钟才10-20下，其体温仅比环境温度高2℃。



刺猬属于异温动物，异温动物不同于变温动物、恒温动物，异温动物有个特点，在不冬眠的时候，体温可以维持恒定，就像恒温动物那样，而一旦进入冬眠过程中，体温只比环境温度高几度，且随着环境温度变化而变化，这类异温动物有刺猬、蝙蝠、熊等。所以，冬眠并不只是变温动物的过冬法宝，异温动物同样也需要这一法宝。

来源 | 生物探索、网络

参考资料：

[1]Zhiting Zhang, Liang Shan, Yuyin Wang, et al. Primate preoptic neurons drive hypothermia and cold defense. The Innovation,Volume 4,Issue 1, 2023, 100358, ISSN 2666-6758,https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100358.