说到啪啪啪，相信很多人都觉得这个事情虽然很污，却不能少。而对于爱好科学的我们来说，也会想到在太空上啪啪啪孕育下一代。这样生出来的娃娃会是什么情况呢？失重情况加上各种环境影响，也许不是你想做就能成功的。我们来一起看看科学家怎么说。

      当这颗小小的星球已经逐渐承载不了人类的体量和野心的时候，越来越多的人将心思转向了地球以外，那个神秘多变，广袤无尽，没有重力却充满辐射的宇宙。

　　很多科幻小说和电影——远的有《沙丘》和《星际迷航》，近的有《星际穿越》和《三体》——都兴致勃勃地描绘了人类生活在太空中的百样图景。层出不穷的作品中，许多作者约定俗成般地认为人类航行宇宙或移居其它行星的掣肘因素是物理学，当下人类还没有足够的理论和技术来支持人类进行漫长的宇宙旅行。

图片来源：www.astronomy.com.cn 

　　其实，即便我们突破了这些物理瓶颈，造出了超光速飞船，学会了使用虫洞和睡眠系统，解决了哪些人该上飞船、哪些人要被留在地上的问题，满心欢喜准备启航的时候，等待我们的，-也许仍然是当头一盆冷水——老鼠或者其它什么的造物主会嘲弄我们：

　　脆弱的人类，谁说你们离开地球，还能繁衍了？

　　短暂的航天史告诉我们，太空并不是地球人类的乐土。历经微重力环境的宇航员，会遇到各样生理指标的改变——肌肉萎缩，骨骼退化，体液流动重置（fluid redistribution，即重力减少引发的体液由下半身向上半身的重新分布），乃至颅压增高引发的视力扰乱。太空辐射还会损伤人体免疫系统，同时增加癌症和阿兹海默症的发生几率[1-2]。由此看来， 长期的星际旅行将会对人类产生更加深远的负面影响。

　　那么，人类的胚胎，能否在太空中正常发育呢？实验研究表明，微重力会显著影响人体多种组织的发育或者干细胞的分化[3-5]。因此，太空中的造人行动能否成功，并不是一件可以轻易预测的事情。作为太空生育的探索，美国和俄罗斯先后开展过以小鼠为模型的动物实验；但在漫长的进化中，人类的胚胎发育也出现了很多不同于其他动物的特性。例如，相较于小鼠，在胚胎发育的早期，人类胚胎的缺陷率极高。

　　在体外受精（试管婴儿）的过程中，50-80%的人类胚胎存在严重缺陷，继而在受精后的几天内停止发育[6]。因此，试管婴儿技术总是需要在众多受精卵中精挑细选，才能保证成功受孕。 在健康人群中， 早期胚胎也可能存在较高的缺陷率——由于有缺陷的胚胎大多会在一周内停止发育，这样的自发流产常常无人察觉[6-7]。与此相比，绝大多数小鼠的受精卵则不会在前几次细胞分裂中就显露明显缺陷。人类与其它实验动物胚胎在早期发育时的这种巨大差异，就可能限制动物实验的结果在人类身上的可移植性。

　　人类能否在太空中生生不息，只能用人类的细胞来检验

　　因此，不久前进入太空的天舟一号上，就搭载着一批人类胚胎干细胞（human embryonic stem cells）。科学家将通过它们，初步检验人类在太空中的生育能力。

　　人类胚胎干细胞来源于人类胚胎发育早期的部分细胞。通过增殖和分化，这些细胞最终会发育成为整个胎儿。在体外环境中，胚胎干细胞可以在特定的培养条件下近乎无限增殖，同时保持自身的特性不变（即干细胞的自我更新性质）。在特定细胞因子的刺激下-，胚胎干细胞可以沿着类似于体内发育的轨迹，一步一步分化发育成为各种类型的人体细胞[8]。

人体胚胎干细胞的分化，图片来源：Murry， et al。 | [8]

　　在这一次天舟一号的实验中，人类胚胎干细胞将会接受特定信号因子的诱导，分化成为原始生殖细胞（Primordial germ cells），即人类生殖细胞的前体细胞。人类胚胎在发育的早期会产生极少量的原始生殖细胞，这些细胞随后会增殖并且迁移进入生殖腺，在生殖腺的环境下进一步发育成为精/卵原细胞，再进一步进行减数分裂发育为成熟的生殖细胞。作为这一系列过程中的第一步，原始生殖细胞的产生，在胚胎发育的早期就会完成。只有这一步能够完成，在太空中发育的人类婴儿才能拥有生育能力，才可以进一步繁育后代，子子孙孙无穷尽也。