摘要：人类能上太空，但真空、高温、辐射、干燥，对人类是灭顶之灾；而对这种八只腿、像毛毛虫又像小熊的微生物——缓步动物，又名水熊虫（Tardigrades），只是日常。

人类能上太空，但真空、高温、辐射、干燥，对人类是灭顶之灾；而对这种八只腿、像毛毛虫又像小熊的微生物——缓步动物，又名水熊虫（Tardigrades），只是日常。

它们被枪打出900米/秒的速度照样活着，被扔进太空直接暴露在宇宙辐射下也没事，在-270°C几近绝对零度的低温中沉睡多年还能醒过来。你给它煮了150°C，它像泡澡；你给它400个大气压，它像是做SPA；你把它冻30年，它照样醒来接着爬。甚至放射50倍致死剂量的γ射线，它纹丝不动——人类5天就死，它们像什么都没发生。

科学家已经花了几十年试图搞清楚这玩意为什么死不了，现在终于有了一些靠谱的解释。

一切得从它的“假死”机制讲起。

它的核心招数叫“隐生状态”（cryptobiosis）。这不是休眠，是完全停机。在干燥、高温或辐射威胁下，它们会慢慢抽干自己体内97%的水分，把自己卷缩成一个坚硬的小球——称为“吨”（tun）状态。在这个状态下，代谢率降低到0.01%以下，几乎检测不到。这个时候，你想冻它、烤它、辐射它、榨它、扔进外太空，它都不理你。

但问题是，脱水会让细胞直接崩塌。普通生物细胞一旦水分耗尽，细胞膜塌陷、器官碎裂、蛋白质变性。为什么缓步动物没事？

2017年，北卡大学的托马斯·布斯比团队找到了答案。他们在缓步动物脱水过程中观察到一种罕见的蛋白质——它没有固定结构，被称为“本质无序蛋白”（intrinsically disordered proteins），简称TDPs。这类蛋白在正常条件下像散落的绳子，而在脱水过程中，它们会逐渐变硬、凝固成类似玻璃的结构，把细胞结构“封印”在一个弹性凝胶中。

为了验证这些TDPs是不是真正的秘密武器，研究人员把这些蛋白基因插入酵母菌和大肠杆菌里。结果这些原本不耐干燥的微生物也能挺过极端脱水，说明这种机制不是缓步动物独有的，只要有TDPs，就能获得这种防护能力。

但这只能解释它们怎么不被“冻死”或“干燥死”，还不能解释它们怎么抵抗辐射。

γ射线的杀伤原理是直接打断DNA双链，造成不可逆的遗传损伤。对人类来说，50 Grays 就是致死剂量，缓步动物能承受4000 Grays。而且它们不是硬扛过去，而是“主动修复”。

2024年，北卡另一研究团队找到两种关键蛋白：Dsup（Damage suppressor）和TRD1（Tardigrade Radiotolerance protein 1）。

Dsup会主动缠绕在DNA上，像一层护甲，吸收辐射造成的冲击，阻挡双链断裂。TRD1更像是分子级“胶水”，在DNA已经受损、出现断裂时迅速临时拼合碎片，为后续修复争取时间。

这些蛋白可以移植。东京大学的实验，把Dsup和TRD1的基因转入人类胚胎肾细胞后，细胞面对X射线的损伤下降了40%。这说明缓步动物的“防辐射”能力不仅有效，而且是可转化的。

现在连NASA都看上这项技术。在未来的载人月球或火星任务中，宇航员面临最大的问题就是辐射。地球大气层能过滤掉大部分宇宙射线，但一旦离开大气保护层，人体DNA每天都在持续受损。如果能像缓步动物那样自带辐射护盾，长期在月球或火星上工作和生存就不是梦。

这还不止。缓步动物的TDP蛋白已经被用于尝试提升药品稳定性。像胰岛素、疫苗、抗蛇毒血清这些都需要冷链运输，而TDP形成的“玻璃态”保护机制让这些生物制剂可以在常温下长时间保存。目前怀俄明大学团队已经在推动这项应用技术。

更离谱的是，2020年科学家发现某些缓步动物还能对紫外线发出荧光，主动吸收短波紫外线、释放长波光，以此来防护DNA。这种“自带防晒”的机制也可以提取出来用到其他生物身上。虽然现在的测试方法有点猎奇——是把缓步动物磨成浆糊，涂到线虫身上，结果线虫抵抗紫外线的能力显著提高。

缓步动物的“防御系统”是全方位的，既能被动硬抗，又能主动修复，还能预判风险并预设防御。问题是——它们为什么进化出这套堪比超人级别的抗性？

一种理论叫“祖源环境假说”：在地球形成早期，极端温度变化、高辐射、干旱常态化，缓步动物的祖先为了生存进化出全套保护机制。尽管今天它们只是生活在苔藓或潮湿叶片间的微生物，但祖先留下的“硬核基因包”依然在它们身上保留了下来。

另一种解释是“副产品假说”：也许它们只是为了适应反复干燥与再水化的苔藓环境——这种生活状态导致频繁的细胞损伤，自然选择就倾向于留下那种能迅速修复DNA、避免蛋白变性的个体，久而久之，这些适应性被不断强化，最终进化出一种“全能免死”状态。

所以缓步动物并不一定是为抵御宇宙真空而生，但它恰好进化出了一套能让它在宇宙里生存的装备。

对人类来说，未来的生命工程、太空探索、基因修复，可能都要从这种0.5毫米的“小怪物”身上找灵感。它们的基因，可能就是人类走出地球、走进星海的一把钥匙。

来源：老胡科学一点号