志祺七七
2019.10.07

水熊蟲,你好嗎?快來看看那些年,曾經登上太空的動物有哪些!《 七七科學探索 》EP 005| 志祺七七

各節重點:
02:15 那些水熊蟲的前輩們
03:09 壯烈犧牲的太空狗萊卡
04:59 活著回來的動物們
06:47 太空動物的爭議
08:27 我們的觀點
09:44 提問
09:58 掰比~別忘了訂閱!


---【 影片口白逐字稿 】---


hiho~大家好,我是志祺!
那麼今天,就讓圖文不符透過「水熊蟲掉落月球事件」來和大家聊聊「太空動物」吧!

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今年4月的時候,以色列發射了一架無人月球探測器,打算到月球上進行研究,上面載著許多研究器材,還有封入琥珀的脫水水熊蟲。水熊蟲是一種生活於水中的緩步動物,能承受極端輻射、高溫以及太空中的寒冷環境,號稱是地表最強生物。脫水後的水熊蟲會進入休眠狀態,據說可以存活超過100年,只要重新提供水分,它就能活過來。

雖然,以色列的無人探測器在降落的時候,因為引擎故障而失控墜毀,但是打包水熊蟲上月球的計畫主席「史比瓦克」卻認為,水熊蟲很有可能還活著。史比瓦克說,這個計畫的目的,是想要在太陽系的各處,都「備份」人類的知識和地球生物,因此選定了水熊蟲,當作初步測試的生物。

這個計畫雖然聽起來很狂,但你知道嗎?其實這個也不是人類第一次嘗試把生物送到地球以外的地方。過去,太空就一直是人類非常未知且好奇的領域,也因為探索難度高,而成為科技競賽、展示國家實力的場域。在1940、50年代的美蘇冷戰時期,兩個國家不斷藉著航太科技來展示自己的實力,在這樣的背景下,誰能先把人類送上太空、甚至是登陸月球,就成了最大的競爭目標。

然而,在人類親自登上太空之前,沒有人知道上去之後,到底活不活得了。那就像科學家會用白老鼠來做實驗,確認藥物對動物都很安全之後,才會進一步擴展到人體試驗的這個道理一樣。實驗動物,也就這樣成為我們探索太空和宇宙的先鋒。科學家透過這樣的方式,來觀察怎麼樣才能讓生命在無重力的狀態下,健康不會受到影響,而且能安全存活。

好的,說到這裡,我們就要帶大家來回顧一下,那些比水熊蟲還要早登上太空的動物們吧!


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【那些水熊蟲的前輩們】

在開始之前,我們需要先定義一下,到底什麼地方,算是「外太空」。由於大氣層和外太空沒有明確的區隔界線,所以一般來說,科學家會把海拔100公里的高度當作界線,來區分地球大氣層和外太空。

以這個標準來說,在水熊蟲之前,就有很多不同的動物前輩已經上過太空。史上第一個上太空的生物是1947年的果蠅,第一隻進入太空哺乳動物是1949年的獼猴,除此之外還有狗、貓、黑猩猩、天竺鼠,甚至是青蛙、蟾蜍、壁虎、蟑螂、蝦子、魚等等。雖然送了很多動物上太空,但並不是所有動物都能幸運地活著回來。在太空科技進展到穩定之前,大多數的動物都是有去無回,或是在回程中出意外死掉。

我們接下來就選幾個比較有指標性的故事,來跟大家分享。

【壯烈犧牲的太空狗萊卡】

最廣為人知的太空動物就是蘇聯的太空狗萊卡(Laika)了。1957年的時候,美國正不斷嘗試把猴子送上太空時,蘇聯則是想要把狗狗送上去。當年蘇聯的太空科技終於超越了美國,成功發射第一顆能繞地球飛行的人造衛星——史普尼克一號(Sputnik 1),這件事可是將美國人嚇到吃手手。

為了乘勝追擊,蘇聯領導人赫魯雪夫要求科學家在同一年的 11 月發射史普尼克二號,並且將太空狗一起送上去,來紀念蘇聯十月革命 40 週年。原本是流浪狗的萊卡,在訓練完成後隨著史普尼克二號飛上太空,成為第一個在外太空環繞地球飛行的動物。但是當時蘇聯還沒發展出脫離地球軌道的技術,也就是說,其實太空艙無法回收,萊卡這一趟注定是有去無回。隔年 1958 年,在歷時 5 個月、繞行地球 2570 圈的飛行之後,史普尼克二號載著萊卡墜落,焚毀於大氣層中。

不過萊卡的死因眾說紛紜,根據蘇聯官方的說法,萊卡在太空中存活了 4 天,後來因為艙內的氧氣即將耗盡,所以被進行安樂死。但也有人認為,萊卡早在吃下有毒的食物前,就已經窒息死亡。這一切的真相,直到1999年俄羅斯的資料曝光後,大家才知道,原來萊卡真正的死因是中暑。因為當時建造太空艙的時間太短,還無法順利做出穩定可靠的恆溫系統,導致太空艙在進入軌道後,控溫系統出現異常,艙內溫度一舉升高到40°C,最後萊卡就因此中暑身亡。

太空狗萊卡壯烈悲慘的犧牲,讓許多人感到扼腕。當年還隸屬於蘇聯一部份的蒙古和羅馬尼亞,都曾經為牠發行郵票,甚至許多學者和動保團體,也在聯合國和各國的蘇聯大使館,發起示威遊行。


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【活著回來的動物們】

萊卡的犧牲,促使後來的實驗都使用可回收的太空艙,大大提高實驗動物的存活率,但是早期太空科技還沒成熟,仍然意外頻傳,犧牲了很多動物。

1961年美國送上了一隻黑猩猩Ham,是第一個有實際跟太空艙儀器互動的太空動物。科學家設計情境,用電擊和香蕉的獎懲機制,讓他可以在正確的時間拉下把手,來操控太空艙。後來他順利的降落回到地球,成了第一隻成功活著回來的黑猩猩。Ham的這個實驗證實了,動物在太空中其實也可以執行任務,不會因為嚴苛的環境而失去意識。Ham在成功完成任務並返回地球後,被NASA送到美國國家動物園,度過他的晚年。

不過,跟其他太空動物比起來,Ham 依然可以說是少數善終的案例。儘管在一次次嘗試之後,成功機率越來越高,但是在美蘇太空競賽的初期,大多數的太空動物,並沒有活著回來。在我們了解到底怎麼樣才能維持生命存活、並且安然返回地球之前,大部分的太空動物,可以說幾乎都是只有被犧牲掉的命運。

在1969年人類首次登上月球之後,動物的太空任務就大幅減少,而動物太空旅行的重點,也開始改變。科學家們的研究問題從「能不能在太空存活」,轉變成「生命有沒有辦法在太空中正常運作」。例如,他們在無重力的狀態下,可以正常發育嗎?蜘蛛在無重力狀態,能吐絲結網嗎?蟑螂在無重力狀態,能不能成功交配?等等的問題。

在2007年的研究中,科學家試著把脫水的水熊蟲,放到太空艙外,讓他們在真空環境下,被太陽輻射直接照射10天,測試看看是否能順利存活。結果科學家驚訝的發現,水熊蟲重新補充水分後,竟然有三分之二可以成功活過來。


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【太空動物的爭議】

在美蘇太空競賽的過程中,太空動物帶來的貢獻很大,讓我們人類能夠摸索出如何在外太空生存。

但是有許多的批評認為,為了要讓人類登上太空,這些太空動物犧牲太大了。訓練過程帶來的壓力和不舒服、不符合動物本性的生活環境,還有可能讓他們受到傷害,甚至失去生命。讓這些動物受苦真的有必要嗎?是不是太過以人類為中心來思考了呢?也有另外一種觀點則是認為,雖然太空研究,會犧牲一些動物,但是發展太空科技所帶來的益處,更能造福全體人類和動物,因此將動物送上太空進行研究,是利大於弊。

針對民眾質疑的動物權益問題,目前科學界選擇的做法是,如果要送上太空動物去做研究,那麼就要遵守實驗動物倫理的準則。這些準則,包括實驗規劃要符合人道實驗的3R原則,以及實驗前中後都要保障動物的5項基本權利。人道實驗的 3R 原則是:替代、減量、精緻化。替代是指能找到替代品,就不要用動物;減量則是減少使用實驗動物;精緻化,是強調實驗者技術,如果技術越好,動物在實驗過程中所承受的痛苦就能少一點。

而在執行實驗前的培育期和過程中,必須要保障的5項動物基本權利包括:提供充足的食物和水、安穩的棲息空間、自由的表現本能、放鬆的無憂生活、即時的醫療照顧。在不同的研究機構中,都有實驗動物倫理的單位在把關。以NASA為例,只要是預計會出動到實驗動物的研究計畫,都要先送交「美國國家衛生研究院」的實驗動物福利辦公室審查,通過後才能開始進行實驗。

【我們的觀點】

太空動物的爭議,其實我們之前討論「客家義民祭神豬比賽」的影片中,也有提過,最大的癥結點呢,就是我們「該怎麼對待動物」。這裡,主要有兩派不同的觀點。

哲學家湯姆.雷根(Tom Regan)認為,所有動物都應該要有平等的「動物權利」。他認為,如果我們給予人類的生存權,是平等的、無條件的,而不是靠智商、理性、財產來分,那我們應該也要給動物相同的對待,因為所有的生命都一樣重要。在這一派的論點下,太空競賽的時期,當年科學家因為政治因素的關係,在還沒有做好萬全準備的時候,就把動物們送上太空,讓他們面臨嚴峻且危險的任務,確實不太ok。

不過,我們要因此都不送動物、甚至人類上太空了嗎?嗯,理論上是不太可能。所以另一派,就會引述哲學家彼得.辛格(Peter Singer)的觀點,從「動物福利」的角度出發。他認為,因為「動物也能感覺到痛」,所以在道德上,我們要盡量不讓動物受到傷害,如果痛苦無法避免,就要盡可能減輕痛苦,並且讓動物的犧牲,發揮最大的價值。

那從這個角度來看呢,目前科學界的那套實驗動物倫理,算是有整合了兩位哲學家的觀點,盡可能在動物權和科學研究的效益之間,求取一個平衡。我想,不管是太空科技能力也好、動物權利的觀念也罷,這都是人類不斷在進步的證明吧!

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好的,今天的提問就要來問問大家,你覺得我們該怎麼對待實驗動物呢?
A. 所有動物的生命都一樣重要,不能犧牲動物來做實驗
B. 科學研究是必要之惡,只能盡量減輕實驗動物的痛苦
C. 其他,留言告訴我們吧!

最後,如果你喜歡今天的影片,歡迎分享出去,讓更多人知道「太空動物的壯烈故事」!
此外可以點這邊,看更多有關「福衛七號征服宇宙」以及「神豬比賽的動物權益討論」;
那麼,今天的志祺七七就到這邊告一段落,我們明晚再見囉~掰比!



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【 本集參考資料 】
→ 能忍受極端輻射和高溫 水熊蟲墜落月球可望倖存:http://bit.ly/31MHOhU
→ 水熊蟲:登月微生物展現打不死的超強生命力:https://bbc.in/2AIO5j2
→ A Brief History of Animals in Space - NASA:https://go.nasa.gov/2AFrfZk
→ Why are animals sent into space?:https://bbc.in/2OtmHOb
→ Laika the Dog & the First Animals in Space - Space.com:http://bit.ly/30JjhsZ
→ Animals in Space -Wikipedia:http://bit.ly/2VauWja
→ 太空狗英雌「萊卡」和牠有去無回的宇宙之旅 - 泛科學:http://bit.ly/354Eml0
→ Why do we send animals to space? - Space.com:http://bit.ly/3345fDP
→ NASA - Animals in Space:https://go.nasa.gov/2o3HM71
→ NASA Guidelines for Promoting Scientific and Research Integrity:https://go.nasa.gov/2AKrfHu
→ 為實驗而生的動物們:國研院實驗動物中心專訪:http://bit.ly/2In4VZ3
→ 鼠條殘忍嗎?人對動物的倫理議題需要細膩討論 - 鳴人堂:http://bit.ly/2LIAzCf

【 延伸閱讀 】
→ Ham the astrochimp: hero or victim? - The Guardian:http://bit.ly/2LLgw6j
→ 整個世界都是我的裝備庫!來看看地表最強的水熊秘訣 - 泛科學:http://bit.ly/2AJ8STm
→ 如何定奪機器人和動物的道德地位?屬性論和關係論的問題與侷限 - 泛科學:http://bit.ly/354JAgp
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