Could we survive prolonged space travel? - Lisa Nip

長期間の宇宙旅行をヒトは生き延びられるでしょうか？ーリサ・ニップ

翻訳: Keiko Marutani 校正: Masaki Yanagishita

Prolonged space travel takes a severe toll on the human body.

長期間の宇宙旅行は 人体に大きな負担を与えます

Microgravity impairs muscle and bone growth,

微小重力は筋肉や骨の発達を妨げ

and high doses of radiation cause irreversible mutations.

大量の放射線を浴びると 非可逆的な突然変異を引き起こします

As we seriously consider the human species becoming space-faring,

宇宙旅行に人類が 真剣に取り組むようになれば

a big question stands.

大きな疑問がもちあがります

Even if we break free from Earth's orbit

地球の軌道から自由になり

and embark on long-duration journeys among the stars,

星々の間を長期に渡って 旅を続けるとしても

can we adapt to the extreme environments of space?

私たちは　極限の宇宙環境に 順応できるのでしょうか

This won't be the first time that humans have adapted to harsh environments

人類が過酷な環境に適応し

and evolved superhuman capabilities.

超人的能力を持つようになった経緯が まったくないわけではありません

Not fantastical powers like laser vision or invisibility,

透視眼や透明人間といった 空想的な能力ではなく

but physiological adaptations for survival in tough conditions.

過酷な状況下での生存に 求められる生理的適応のことです

For example, on the Himalayan mountains

例えば 最高峰の標高が

where the highest elevation is nine kilometers above sea level,

9,000メートルもある ヒマラヤ山脈で

an unacclimated lowland human will experience symptoms of hypoxia,

順応してない低地の住人は

commonly known as mountain sickness.

一般的に高山病として知られる 低酸素症を体験します

At these altitudes, the body usually produces extra red blood cells,

そのような高地では 人体は通常より多くの赤血球を産生するので

thickening the blood and impeding its flow.

血液の赤血球濃度が上がり 血流が悪くなってしまいます

But Himalayans who have lived on these mountains for thousands of years

しかし何千年もの間 高地に住むシェルパ族の人たちは

permanently evolved mechanisms to circumvent this process

恒久的にこのプロセスを回避する 機能を発達させ

and maintain normal blood flow.

正常な血流を維持します

Cases like that prove that humans can develop permanent lifesaving traits.

こういった例が生存のために恒久的な特性を 生み出す人の能力を証明しています

But natural adaptation for entire human populations

しかし人類全体の自然適応には

could take tens of thousands of years.

何万年もの月日がかかります

Recent scientific advances may help us accelerate human adaptation

近年の科学的進歩が 人間の適応力をスピードアップさせ

to single generations.

一世代で起こさせるかもしれません

To thrive as a species during space travel,

宇宙旅行中においても 種が繁栄するために

we could potentially develop methods

自分の力で防衛能力を

to quickly program protective abilities into ourselves.

急速に組み込む方法を 開発できるかもしれません

A beta version of these methods is gene therapy,

そういった方法の実験段階の一つが

which we can currently use to correct genetic diseases.

現在遺伝性疾患の治療に 役立っている遺伝子治療です

Gene editing technology, which is improving rapidly,

遺伝子編集技術は 急速に進歩しており

allows scientists to directly change the human genome

人間のゲノムを直接変え

to stop undesirable processes or make helpful substances.

望ましくない生理過程を止めたり あるいは有益な物質をつくります

An example of an unwanted process

望ましくない生理過程とは

is what happens when our bodies are exposed to ionizing radiation.

例えば電離放射線に 身体が晒されたときに起こる反応です

Without an atmospheric barrier and a magnetic field like Earth's,

大気のバリアや 地球と異なり磁場のない惑星と衛星の殆どは

most planets and moons are bombarded with these dangerous subatomic particles.

危険な亜原子粒子の 猛攻撃に晒されています

They can pass through nearly anything

亜原子粒子はほぼいかなるものをも 透過することができ

and would cause potentially cancerous DNA damage to space explorers.

宇宙探検家のDNAに 発がん性の損傷を起こす原因となります

But what if we could turn the tables on radiation?

しかし 放射線による害を 逆に利用できるとしたらどうでしょう

Human skin produces a pigment called melanin

人間の皮膚が産出するメラニンという 色素は

that protects us from the filtered radiation on Earth.

大気を透過してくる 地上の紫外線から私たちを守ります

Melanin exists in many forms across species,

メラニンは動物の種類によって 異なる形状で存在し

and some melanin-expressing fungi

メラニンをもつ真菌の幾つかは

use the pigment to convert radiation into chemical energy.

色素を使って放射線を 化学エネルギーに変換します

Instead of trying to shield the human body,

ヒトの皮膚を守るのでも

or rapidly repair damage,

損傷を急いで修復するのでもなく

we could potentially engineer humans

人間において 真菌と同様の メラニンを使った

to adopt and express these fungal, melanin-based energy-harvesting systems.

エネルギー利用システムを 適合させ発現させる可能性もあります

They'd then convert radiation into useful energy while protecting our DNA.

それを使えば DNAを保護しながら 放射線を有用なエネルギーに変換できるのです

This sounds pretty sci-fi,

SF小説のように聞こえますが

but may actually be achievable with current technology.

現在の技術で実際に 達成可能かもしれません

But technology isn't the only obstacle.

しかし技術だけが障害ではありません

There are ongoing debates on the consequences

ヒトの遺伝子を これほど根本的に改変する際の

and ethics of such radical alterations to our genetic fabric.

影響と倫理について議論が続いています

Besides radiation,

放射線のほかに

variation in gravitational strength is another challenge for space travelers.

重力の変化は 宇宙旅行者にとって もう一つ別の問題です

Until we develop artificial gravity in a space ship or on another planet,

宇宙船や他の惑星で使う 人工的な重力が開発されるまで

we should assume that astronauts will spend time living in microgravity.

宇宙飛行士が微小重力の中で 暮らすことを前提にしなくてはいけません

On Earth, human bone and muscle custodial cells

地球上で重力に適応している 骨や筋肉の細胞は

respond to the stress of gravity's incessant tugging

リモデリングや再生と呼ばれる過程で 古い細胞を更新させ

by renewing old cells in processes known as remodeling and regeneration.

絶え間ない重力で生じる負荷に 応えています

But in a microgravity environment like Mars,

しかし 火星のような 微小重力環境では

human bone and muscle cells won't get these cues,

ヒトの骨、筋細胞は そのような刺激を受けないので

resulting in osteoporosis and muscle atrophy.

骨粗鬆症や筋委縮症となります

So, how could we provide an artificial signal for cells

どのようにしたら細胞に 人工的な信号を送り

to counteract bone and muscle loss?

骨や筋肉の喪失に 対抗できるのでしょうか

Again, this is speculative,

再度 推測ではありますが

but biochemically engineered microbes inside our bodies

骨や筋肉のリモデリングを刺激する信号物質を 大量に生産できるように

could churn out bone and muscle remodeling signaling factors.

生化学的に改変された微生物が 人体内に送り込まれるかもしれません

Or humans could be genetically engineered

あるいはヒトに遺伝子操作を行い

to produce more of these signals in the absence of gravity.

無重力環境において十分な信号物質を 作れるようになるかもしれません

Radiation exposure and microgravity are only two of the many challenges

放射線被曝と微小重力状態は 過酷な宇宙空間で人間が遭遇する

we will encounter in the hostile conditions of space.

多くの課題の中の たった二つにしかすぎません

But if we're ethically prepared to use them,

しかし 私達が倫理的問題を 解決できるとしたら

gene editing and microbial engineering are two flexible tools

遺伝子編集と微生物工学は 様々なシナリオで応用できる

that could be adapted to many scenarios.

柔軟性ある二大ツールとなりうるでしょう

In the near future, we may decide to further develop

近い将来 私たち人間は 過酷な条件の宇宙生活を克服するため

and tune these genetic tools for the harsh realities of space living.

これらの遺伝子ツールをさらに開発 調整していく道を選ぶかも知れません