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“上九天揽月”、移居“天上人间”一直是人类古老的神话和幻想。随着人类空间技术日新月异地发展，人类的这个古老幻想或许不再虚无缥缈，太空有可能成为未来人类生存与发展的新疆域。
面对重重危机人类生存路在何方——外太空或许另有人类的生存之地
有人推论，大约50亿年后，越来越热的太阳会令地球的水分蒸干、生命终止;有人断定，引力超乎寻常的黑洞和漂浮不安的小行星，将对地球构成毁灭性的威胁。
不管是危言耸听，还是必然结果，今天，人类面临的事实是，人口快速增长、环境恶化、资源短缺等一系列危机正在逼近地球承载能力的底线。
那么，人类如何摆脱面临的危机呢？许多科学人士不约而同地将目光投向了地外空间，寻求向其他星球移民。一时间，载人航天、空间站、登月计划、火星开发等科技活动进行得如火如荼（图1）。
但是，神秘莫测的外太空存在着很多还不被人类所知的奥秘，人类能够实现在地球以外的星球生存吗？即便我们可以把火星等其他星球改造成为适宜于人类生存的另一个“地球”，但地球距离火星数亿公里，从地球到火星要在太空中行走3年。这3年时间会对人类有些什么影响呢？
有趣的是，当人类还在彷徨于是选择火星、月球、金星，还是选择欧罗巴星球作为移民太空第一站的时候，科幻电影的主角们已经借助超光速穿梭于整个银河系了。人们发现，凭借想象力创造的那些外星生命，哪怕只是在外形上也从不和人类自己一样。
也许，这只是科幻电影的噱头；也许，在人类的潜意识里，生活在高真空、微重力、弱地磁、强辐射等任何一种情况下的“外星人”，原本就不应该和人类一样。
生活在外太空的生命会发生变异吗——从“太空移民”的先驱者那里寻找答案
从1957年前苏联发射第一颗人造卫星到1998年，全世界共发射空间生命科学卫星118颗，其中搭载植物材料42次，占发射卫星次数的35.6 %。
20世纪70年代，前苏联在“礼炮号”空间站上设立一个小型温室，进行植物栽培试验，1980年，阿拉伯草首次在太空开花;1982年收获了200多粒阿拉伯草种子。后来，俄罗斯在“和平号”空间站专门辟有一间面积900平方厘米的温室，先后培植了100多种植物，完成了从播种、发芽、生长、开花和结果的全过程，收获了墨西哥矮小型杂交小麦及油菜籽等。但这些实验都没有产生想象中的变异结果
1984年，美国太空总署将1250万粒西红柿种子送到太空，历经6年后返回地球，然后交给美国各州以及34个国家的6万多名教师、300多万名学生进行比较试验。大约8000份报告显示，在播种后的三四个星期里，太空种子生长略快，并含有更多的叶绿素。但后期这些优势就不见了，果实也毫无异样（图2）。
此后，许多国家又多次将植物种子和试管苗送入太空，这些经历了“太空修炼”的种子似乎和地球上土生土长的兄弟姐妹们并无不同，太空旅行似乎并不会令植物产生变异。
中国“神舟五号”飞船的顺利升空，不仅令中国的第一个太空人杨利伟名闻天下，也让飞船上的一批“特殊乘客”——太空植物种子备受关注。
中国的太空植物飞行试验始于1987年。最初搭载的石刁柏干种子，由于水分含量少，对环境的忍耐力高，没有发生任何改变。“神舟三号”飞船搭载的试管葡萄种苗，在返回地球10天后，就显示出高于正常情况4～6倍的生长速度。乘“神舟四号”飞船遨游太空的紫花苜蓿，在返回地面后半年，显示出存活期变长和不易枯萎的特征。
中国的研究数据表明，水稻、小麦等粮食作物，在经过太空搭载之后，都出现了大穗、大粒、抗病性增强、成熟期提早、蛋白质含量提高的特征。青椒、番茄、黄瓜等“太空蔬菜”也产生了抗病能力增强、单果重量提高、维生素和微量元素含量增加等变化。牵牛花、鸡冠花等“太空花卉”和地面上的“亲朋好友”比较起来，颜色更加丰富，形状更加多变（图3）。
为什么中国和外国进行的同样试验，得出的结果却截然不同，这其中只是偶然还是另有原因呢？
事实上，植物在经历了太空飞行后的变异是一种可以推理的现象，太空环境与地面环境有着天壤之别，因此，生物有可能获得罕见的遗传变异。例如，水在太空不能以液体形式存在，只能以水汽或水滴的形式漂浮在培养室中。这样一来，植物必须改变吸收水分的方式，这一改变就有可能对植物的生长产生了影响。同时，在微重力条件下，植物细胞会发生膨胀，这就有可能发生染色体断裂，使基因组重新排列组合，从而导致遗传性变异;此外，太空强烈的高能粒子辐射会损伤某些生物体的结构，如可能导致染色体结构遭到破坏、基因突变频率增加、甚至会改变生物的遗传物质。
事实上，人类社会至今还没有找到最终的答案。那么，和人类更为相似的“太空移民”先驱者动物又有怎样的表现呢？
动物太空之旅始于1957年11月3日，前苏联的第二颗人造卫星“旅行者2号”，载着体重5公斤的小狗“莱伊卡”发射升空。6天之后，“莱伊卡”在卫星舱里死去（图4）。
1961年2月21日，一只名叫哈姆的黑猩猩乘坐美国的“水星”号飞船进入太空。它不仅安全地返回了地球，而且活到了1983年1月。
1984年4月，美国“挑战者号”航天飞机将3000多只蜜蜂带入太空。一开始这些蜜蜂很不适应，有的停留在原地拍打翅膀，有的在玻璃箱内到处飞动。但后来就进入了正常的生活状态，并筑起了一个和在地球上生活时一样大小的蜂巢。在7天的飞行时间里，只有100多只蜜蜂死去。1999年2月，37只小鹌鹑在“和平号”飞船上破壳而出，最终有3只活着返回地面。
2002年4月，9枚受精的乌鸡蛋搭乘我国“神舟三号”飞船在太空遨游了7天，回到地球后顺利孵化出3只太空乌鸡。
此外，蜗牛、蟋蟀、果蝇、青蛙、鱼、老鼠、猴子等也先后进入太空。这些生命在太空延续实验的先行者，其巨大贡献是基本上证明了人类可以在太空生存（图5）。
正当我们以为自己已经找到结论的时候，一群神秘而低调的“太空移民”却给出了另外的一种可能，这就是被忽略了的宇航员和被送入太空的动物本身所携带的细菌。实际上，一名宇航员仅他的双手和嘴里携带的细菌就有上亿个。
1969年，降落月球的“阿波罗12号”太空船，收回了两年半前无人探测船“观察家三号”留在月球上的相机，竟然发现相机底部有地球上的微生物“缓症链球菌”。这种来自地球的微生物，在几近真空、充满宇宙射线的月球表面依然存活了这么长的时间。那么，这些细菌是如何生存下来的呢？研究发现，许多细菌的生存无需空气，它们中有些可以通过分解而不是氧化有机食物获得氧，有些可以从硫酸盐或硝酸盐等氧化合物中获得氧，有些则通过转换铁化合物和硫来维持生命。它们生命的潜能与地球上其他生命的潜能几乎不同，或者甚至完全不同。正是这一点向我们暗示了生命变异的另一种可能。
移居太空的人类是否会生出 “太空超人”——科学家正在艰难探寻最终的答案
2000年11月2日9点24分，载有两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员的联盟号宇宙飞船与国际空间站成功对接，随后将第一批“居民”送入了这个人类探索太空的基地。这3名宇航员在国际空间站居住了4个月之久。这一结果宣告了一个新时代的开始——人类将会长期地在太空工作和生活（图6）。
国际空间站仅仅是人类走向太阳系的跳板，而能否成功地向其他星球移民，在很大程度上将取决于人类在外太空的环境下是否具有生育后代的能力。
我们还是先来看看生物在失重的状态下能不能完成交配和生育。1970年，美国太空实验室的一对鱼在无重力状态下变得异常疯狂，不停地转圈。处于失重状态下的老鼠，则把身子紧紧地贴在墙壁上，让它们交配显然是不可能的。
1983年，前苏联在“宇宙-1514”生物卫星搭载怀孕的白鼠，经历了5天半的太空飞行，这些白鼠返回地面后顺利生产。
1994年，一对来自日本的淡水鱼，成功地在失重条件下完成了交配，最终有8条小鱼在太空降生。
俄罗斯医学生物问题研究所专家柳博芙·谢罗娃于2003年指出，根据多年来在太空所进行的白鼠、蝾螈、青蛙和鱼等多种动物的怀孕实验，妇女在太空中怀孕和分娩是完全可能的。
美国太空总署宇航员麦克·福尔在他的第三次太空飞行任务中，在环绕和平号空间站时，邂逅了俄罗斯女宇航员依莲娜·达柯瓦。他在窗口看到依莲娜·达柯瓦在向他招手说：我们想请你进来喝茶。麦克·福尔非常乐意，但却无法停下来。
假如麦克·福尔可以停下来的话，人们也许能够看到一个在太空相识、相恋，结婚，并孕育出体、智超常的“太空超人”的“完美”版本。然而，曾在“和平号”空间站工作长达438天、创下吉尼斯世界纪录的俄罗斯宇航员瓦列利·波利亚科夫，却对此公开置疑:长时间暴露在太空环境中，宇航员可能会完全丧失生育能力。尽管波利亚科夫本人的情况不足以证明太空环境会影响宇航员的生育，但他坚持认为，长时间的宇宙射线、重力的改变以及机体组织钙含量的减少、肌肉的萎缩，都会造成宇航员性能力的降低甚至不育。
事实上，在人类探索太空的40多年里，近100名宇航员从太空返回地球后，都有了他们自己的后代。如果夫妻俩只有一方是宇航员，还不足以说明问题的话，那么，如果夫妻双方都是宇航员，是否就可以证明太空环境下不会令人丧失生育能力呢？
1963年6月16日，前苏联女宇航员莲京娜·捷列什科娃，乘“东方6号”宇宙飞船进入太空，成为世界上第一个进入太空的女性。之后她与驾驶“东方3号”的宇航员尼古拉耶夫结婚，组成了世界上第一个航天家庭。1964年6月8日，捷列什科娃生下一个女孩儿，取名仪琳娜。仪琳娜也被称为“第一个太空婴儿”。如今，仪琳娜已经长大成人，跟其他人没有任何区别（图7）。
但是，动物能够在失重条件下交配和生育，太空环境不会令人类丧失生育能力，这是否就意味着人类孕育“太空超人”的过程就一路畅通呢？
事情也许不会这么简单。首先要面对的困难是心理压力。无论是在太空飞船里还是在国际空间站，宇航员都要通过高度精确的监控系统和地面保持联系。可以说，宇航员的一举一动尽在地面控制中心的掌握，地面上的人通过屏幕甚至能够看清楚宇航员的哪块肌肉在发力。宇航员要想在“众目睽睽”之下完成性爱和怀孕，无疑会有很大的心理压力。即使逾越了这道心理障碍，在太空受孕也绝对不是一件简单的事情。在失重状态下，不经意的碰撞会将太空人远远弹开，这使得亲吻、拥抱都成了很大的问题。另外，在失重 状态下，男性太空人产生的精液成点滴状，如何让它呈喷射状与女性太空人的卵子相结合，也是一个有待解决的难题。
由日本名古屋城市大学的小岛吉行教授所领导的研究小组得出的数据显示，在类似太空的环境下，胎儿生存的机会大为降低，尤其是在低重力下胎儿比较容易夭折。
更令人担心的是宇宙辐射。大量的辐射会引起胎儿的智力发育迟缓，目前人类还没有找到有效防止太空强辐射对胎儿产生负面影响的办法。
也许由人类孕育的“超人”不会有力大无穷的胳膊，也不会有电光石火的速度，更不会有“火眼金睛”，甚至不会有紧身衣和红斗篷。他们在生理和语言上可能和地球上的孩子有所不同;他们的骨骼、肌肉、甚至方向感，可能只适应零重力的太空生活，而很难适应地球有重力的生活;他们可能是在人类彻底适应宇宙空间各种自动仪器以及无重力的狭窄空间时，在直立行走的功能退化后，形体和意识都有较大变化的新人种。
不过，他们也许会在月球上办工厂、开饭店，甚至会把“维京一号”的登陆地点发展成为火星城市的核心。他们也会繁衍生息，继续自己的移民生活（图8）。
面对重重危机人类生存路在何方——外太空或许另有人类的生存之地
有人推论，大约50亿年后，越来越热的太阳会令地球的水分蒸干、生命终止;有人断定，引力超乎寻常的黑洞和漂浮不安的小行星，将对地球构成毁灭性的威胁。
不管是危言耸听，还是必然结果，今天，人类面临的事实是，人口快速增长、环境恶化、资源短缺等一系列危机正在逼近地球承载能力的底线。
那么，人类如何摆脱面临的危机呢？许多科学人士不约而同地将目光投向了地外空间，寻求向其他星球移民。一时间，载人航天、空间站、登月计划、火星开发等科技活动进行得如火如荼（图1）。
但是，神秘莫测的外太空存在着很多还不被人类所知的奥秘，人类能够实现在地球以外的星球生存吗？即便我们可以把火星等其他星球改造成为适宜于人类生存的另一个“地球”，但地球距离火星数亿公里，从地球到火星要在太空中行走3年。这3年时间会对人类有些什么影响呢？
有趣的是，当人类还在彷徨于是选择火星、月球、金星，还是选择欧罗巴星球作为移民太空第一站的时候，科幻电影的主角们已经借助超光速穿梭于整个银河系了。人们发现，凭借想象力创造的那些外星生命，哪怕只是在外形上也从不和人类自己一样。
也许，这只是科幻电影的噱头；也许，在人类的潜意识里，生活在高真空、微重力、弱地磁、强辐射等任何一种情况下的“外星人”，原本就不应该和人类一样。
生活在外太空的生命会发生变异吗——从“太空移民”的先驱者那里寻找答案
从1957年前苏联发射第一颗人造卫星到1998年，全世界共发射空间生命科学卫星118颗，其中搭载植物材料42次，占发射卫星次数的35.6 %。
20世纪70年代，前苏联在“礼炮号”空间站上设立一个小型温室，进行植物栽培试验，1980年，阿拉伯草首次在太空开花;1982年收获了200多粒阿拉伯草种子。后来，俄罗斯在“和平号”空间站专门辟有一间面积900平方厘米的温室，先后培植了100多种植物，完成了从播种、发芽、生长、开花和结果的全过程，收获了墨西哥矮小型杂交小麦及油菜籽等。但这些实验都没有产生想象中的变异结果
1984年，美国太空总署将1250万粒西红柿种子送到太空，历经6年后返回地球，然后交给美国各州以及34个国家的6万多名教师、300多万名学生进行比较试验。大约8000份报告显示，在播种后的三四个星期里，太空种子生长略快，并含有更多的叶绿素。但后期这些优势就不见了，果实也毫无异样（图2）。
此后，许多国家又多次将植物种子和试管苗送入太空，这些经历了“太空修炼”的种子似乎和地球上土生土长的兄弟姐妹们并无不同，太空旅行似乎并不会令植物产生变异。
中国“神舟五号”飞船的顺利升空，不仅令中国的第一个太空人杨利伟名闻天下，也让飞船上的一批“特殊乘客”——太空植物种子备受关注。
中国的太空植物飞行试验始于1987年。最初搭载的石刁柏干种子，由于水分含量少，对环境的忍耐力高，没有发生任何改变。“神舟三号”飞船搭载的试管葡萄种苗，在返回地球10天后，就显示出高于正常情况4～6倍的生长速度。乘“神舟四号”飞船遨游太空的紫花苜蓿，在返回地面后半年，显示出存活期变长和不易枯萎的特征。
中国的研究数据表明，水稻、小麦等粮食作物，在经过太空搭载之后，都出现了大穗、大粒、抗病性增强、成熟期提早、蛋白质含量提高的特征。青椒、番茄、黄瓜等“太空蔬菜”也产生了抗病能力增强、单果重量提高、维生素和微量元素含量增加等变化。牵牛花、鸡冠花等“太空花卉”和地面上的“亲朋好友”比较起来，颜色更加丰富，形状更加多变（图3）。
为什么中国和外国进行的同样试验，得出的结果却截然不同，这其中只是偶然还是另有原因呢？
事实上，植物在经历了太空飞行后的变异是一种可以推理的现象，太空环境与地面环境有着天壤之别，因此，生物有可能获得罕见的遗传变异。例如，水在太空不能以液体形式存在，只能以水汽或水滴的形式漂浮在培养室中。这样一来，植物必须改变吸收水分的方式，这一改变就有可能对植物的生长产生了影响。同时，在微重力条件下，植物细胞会发生膨胀，这就有可能发生染色体断裂，使基因组重新排列组合，从而导致遗传性变异;此外，太空强烈的高能粒子辐射会损伤某些生物体的结构，如可能导致染色体结构遭到破坏、基因突变频率增加、甚至会改变生物的遗传物质。
事实上，人类社会至今还没有找到最终的答案。那么，和人类更为相似的“太空移民”先驱者动物又有怎样的表现呢？
动物太空之旅始于1957年11月3日，前苏联的第二颗人造卫星“旅行者2号”，载着体重5公斤的小狗“莱伊卡”发射升空。6天之后，“莱伊卡”在卫星舱里死去（图4）。
1961年2月21日，一只名叫哈姆的黑猩猩乘坐美国的“水星”号飞船进入太空。它不仅安全地返回了地球，而且活到了1983年1月。
1984年4月，美国“挑战者号”航天飞机将3000多只蜜蜂带入太空。一开始这些蜜蜂很不适应，有的停留在原地拍打翅膀，有的在玻璃箱内到处飞动。但后来就进入了正常的生活状态，并筑起了一个和在地球上生活时一样大小的蜂巢。在7天的飞行时间里，只有100多只蜜蜂死去。1999年2月，37只小鹌鹑在“和平号”飞船上破壳而出，最终有3只活着返回地面。
2002年4月，9枚受精的乌鸡蛋搭乘我国“神舟三号”飞船在太空遨游了7天，回到地球后顺利孵化出3只太空乌鸡。
此外，蜗牛、蟋蟀、果蝇、青蛙、鱼、老鼠、猴子等也先后进入太空。这些生命在太空延续实验的先行者，其巨大贡献是基本上证明了人类可以在太空生存（图5）。
正当我们以为自己已经找到结论的时候，一群神秘而低调的“太空移民”却给出了另外的一种可能，这就是被忽略了的宇航员和被送入太空的动物本身所携带的细菌。实际上，一名宇航员仅他的双手和嘴里携带的细菌就有上亿个。
1969年，降落月球的“阿波罗12号”太空船，收回了两年半前无人探测船“观察家三号”留在月球上的相机，竟然发现相机底部有地球上的微生物“缓症链球菌”。这种来自地球的微生物，在几近真空、充满宇宙射线的月球表面依然存活了这么长的时间。那么，这些细菌是如何生存下来的呢？研究发现，许多细菌的生存无需空气，它们中有些可以通过分解而不是氧化有机食物获得氧，有些可以从硫酸盐或硝酸盐等氧化合物中获得氧，有些则通过转换铁化合物和硫来维持生命。它们生命的潜能与地球上其他生命的潜能几乎不同，或者甚至完全不同。正是这一点向我们暗示了生命变异的另一种可能。
移居太空的人类是否会生出 “太空超人”——科学家正在艰难探寻最终的答案
2000年11月2日9点24分，载有两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员的联盟号宇宙飞船与国际空间站成功对接，随后将第一批“居民”送入了这个人类探索太空的基地。这3名宇航员在国际空间站居住了4个月之久。这一结果宣告了一个新时代的开始——人类将会长期地在太空工作和生活（图6）。
国际空间站仅仅是人类走向太阳系的跳板，而能否成功地向其他星球移民，在很大程度上将取决于人类在外太空的环境下是否具有生育后代的能力。
我们还是先来看看生物在失重的状态下能不能完成交配和生育。1970年，美国太空实验室的一对鱼在无重力状态下变得异常疯狂，不停地转圈。处于失重状态下的老鼠，则把身子紧紧地贴在墙壁上，让它们交配显然是不可能的。
1983年，前苏联在“宇宙-1514”生物卫星搭载怀孕的白鼠，经历了5天半的太空飞行，这些白鼠返回地面后顺利生产。
1994年，一对来自日本的淡水鱼，成功地在失重条件下完成了交配，最终有8条小鱼在太空降生。
俄罗斯医学生物问题研究所专家柳博芙·谢罗娃于2003年指出，根据多年来在太空所进行的白鼠、蝾螈、青蛙和鱼等多种动物的怀孕实验，妇女在太空中怀孕和分娩是完全可能的。
美国太空总署宇航员麦克·福尔在他的第三次太空飞行任务中，在环绕和平号空间站时，邂逅了俄罗斯女宇航员依莲娜·达柯瓦。他在窗口看到依莲娜·达柯瓦在向他招手说：我们想请你进来喝茶。麦克·福尔非常乐意，但却无法停下来。
假如麦克·福尔可以停下来的话，人们也许能够看到一个在太空相识、相恋，结婚，并孕育出体、智超常的“太空超人”的“完美”版本。然而，曾在“和平号”空间站工作长达438天、创下吉尼斯世界纪录的俄罗斯宇航员瓦列利·波利亚科夫，却对此公开置疑:长时间暴露在太空环境中，宇航员可能会完全丧失生育能力。尽管波利亚科夫本人的情况不足以证明太空环境会影响宇航员的生育，但他坚持认为，长时间的宇宙射线、重力的改变以及机体组织钙含量的减少、肌肉的萎缩，都会造成宇航员性能力的降低甚至不育。
事实上，在人类探索太空的40多年里，近100名宇航员从太空返回地球后，都有了他们自己的后代。如果夫妻俩只有一方是宇航员，还不足以说明问题的话，那么，如果夫妻双方都是宇航员，是否就可以证明太空环境下不会令人丧失生育能力呢？
1963年6月16日，前苏联女宇航员莲京娜·捷列什科娃，乘“东方6号”宇宙飞船进入太空，成为世界上第一个进入太空的女性。之后她与驾驶“东方3号”的宇航员尼古拉耶夫结婚，组成了世界上第一个航天家庭。1964年6月8日，捷列什科娃生下一个女孩儿，取名仪琳娜。仪琳娜也被称为“第一个太空婴儿”。如今，仪琳娜已经长大成人，跟其他人没有任何区别（图7）。
但是，动物能够在失重条件下交配和生育，太空环境不会令人类丧失生育能力，这是否就意味着人类孕育“太空超人”的过程就一路畅通呢？
事情也许不会这么简单。首先要面对的困难是心理压力。无论是在太空飞船里还是在国际空间站，宇航员都要通过高度精确的监控系统和地面保持联系。可以说，宇航员的一举一动尽在地面控制中心的掌握，地面上的人通过屏幕甚至能够看清楚宇航员的哪块肌肉在发力。宇航员要想在“众目睽睽”之下完成性爱和怀孕，无疑会有很大的心理压力。即使逾越了这道心理障碍，在太空受孕也绝对不是一件简单的事情。在失重状态下，不经意的碰撞会将太空人远远弹开，这使得亲吻、拥抱都成了很大的问题。另外，在失重 状态下，男性太空人产生的精液成点滴状，如何让它呈喷射状与女性太空人的卵子相结合，也是一个有待解决的难题。
由日本名古屋城市大学的小岛吉行教授所领导的研究小组得出的数据显示，在类似太空的环境下，胎儿生存的机会大为降低，尤其是在低重力下胎儿比较容易夭折。
更令人担心的是宇宙辐射。大量的辐射会引起胎儿的智力发育迟缓，目前人类还没有找到有效防止太空强辐射对胎儿产生负面影响的办法。
也许由人类孕育的“超人”不会有力大无穷的胳膊，也不会有电光石火的速度，更不会有“火眼金睛”，甚至不会有紧身衣和红斗篷。他们在生理和语言上可能和地球上的孩子有所不同;他们的骨骼、肌肉、甚至方向感，可能只适应零重力的太空生活，而很难适应地球有重力的生活;他们可能是在人类彻底适应宇宙空间各种自动仪器以及无重力的狭窄空间时，在直立行走的功能退化后，形体和意识都有较大变化的新人种。
不过，他们也许会在月球上办工厂、开饭店，甚至会把“维京一号”的登陆地点发展成为火星城市的核心。他们也会繁衍生息，继续自己的移民生活（图8）。