人類適應的極限重力有多大？科學家在太空做了項實驗，結果很意外

在地球上，一個健康的成年男性全力原地起跳，垂直離地高度大多在40-60厘米，平均約50厘米，哪怕是頂級的彈跳運動員，原地垂直彈跳的極限也差不多僅1.2米左右。

可如果把同樣的人放到火星上，情況會徹底顛覆，火星的重力只有地球的0.38倍，也就是三分之一多一點，在這樣的重力環境下，普通人原地起跳能跳出約1.3米的垂直高度，頂級運動員更是能輕松突破3米，這活脫脫就像擁有了超人般的彈跳力。

而這份看似酷炫的超能力，本質上是我們的骨骼肌在地球1g的重力環境里，經過數百萬年的演化、日復一日對抗重力打磨出來的結果。

可當我們真的長期生活在這樣的低重力環境里，這份賦予我們“超能力”的肌肉，真的能一直保持健康嗎？還是會在低重力的環境里，悄悄走向退化？

我們的身體對重力變化最敏感的組織，莫過于包裹著骨骼的骨骼肌（通常簡稱肌肉）。

骨骼肌占了人體體重的四成以上，它不只是支配著走路、站立、搬東西這些日常動作，更是身體代謝的核心引擎，小到血糖穩定，大到免疫調節，都離不開它的正常運轉。

我們早已知道完全失重會損傷肌肉，可如果不是零重力，而是像火星那樣，只有地球三分之一多一點的重力，肌肉還能保住健康嗎？或者人體肌肉可健康維持的臨界重力是多大？

為了找到這個答案，一組科研團隊在一個名叫希望號的太空實驗艙里，完成了一場前所未有的精準太空實驗。

相關研究成果于2026 年 3 月 13 日發表在學術期刊《科學進展》上。

在這次的研究中，團隊專門打造了一套能在太空穩定模擬不同重力等級的多人工重力研究系統（MARS），并將實驗小鼠送上了實驗艙。

這些小鼠被分成四組，分別生活在完全失重的微重力環境、0.33g（與火星表面0.38g的重力高度接近）、0.67g（約為地球重力的三分之二），以及和地球完全一致的1g環境中，整個實驗周期持續了27至28天，完整模擬了深空探測中的長期太空停留場景。

實驗結果給出了一個既意外又關鍵的答案。

首先是和火星重力相近的0.33g環境：在這里，小鼠肌纖維的萎縮情況得到了顯著緩解，肌纖維橫截面積和地球1g環境的小鼠幾乎沒有差異，比完全失重組的小鼠好了太多，不過肌肉整體重量仍有明顯下降。

但更為嚴峻的則是功能層面出現的問題：這些小鼠的前肢抓握力出現了顯著衰退，飛行后的發力表現和失重組小鼠相差無幾，也就是它們空有接近正常的肌纖維體積，但肌肉的實際功能卻沒能正常保住。

這背后的核心原因，是肌肉的內在屬性發生了本質轉變。

人體肌肉里，有負責耐力、靠有氧代謝長時間穩定發力的慢氧化型肌纖維，也有負責爆發力、靠無氧代謝快起快落的快糖酵解型肌纖維。

在低重力環境中，慢氧化型的肌纖維亞型會一步步向快糖酵解型轉化，這就像一臺專為長跑設計的發動機被硬改成了短跑款，使得續航和持久發力的能力直線下降。

實驗發現，0.33g的重力只能部分抑制這個轉化過程，讓它停留在中間階段，但無法徹底阻斷，因此肌肉的正常功能自然也就保不住了。

而肌肉健康真正的安全閾值，是出現在0.67g這個數值上。

實驗中，生活在0.67g環境里的小鼠，不管是肌肉重量、肌纖維橫截面積、內部的肌纖維類型比例，還是實際的肌肉力量、發力能力，都和地球1g環境里的小鼠幾乎沒有差異。

也就是說，只要重力能達到地球的三分之二，我們的骨骼肌就能維持和地面上完全一致的健康狀態，不會因為重力的降低，就此出現流失和功能衰退的情況。

這個發現，給未來的載人火星探測敲響了警鐘。

火星0.38g的地球重力，剛好落在0.33g這個“危險區間”里。

這意味著，即便宇航員能在火星上通過鍛煉保住肌纖維的體積，也很難躲開肌肉功能的衰退、耐力的持續下降，這不管是在火星表面執行復雜探測任務，還是未來返回地球的過載過程中，都可能帶來致命的風險。

也正因如此，人工重力的設計再次成為深空探測的核心焦點，通過旋轉航天器的艙段，在飛船里模擬出0.67g以上的重力，就能在漫長的星際航行中，給宇航員的肌肉加上一層持續的保護罩。

同時，這次實驗還找到了11種會隨重力變化發生規律性改變的血液代謝物，未來我們或許只需要抽一管血，就能無創、實時地監測宇航員在太空里的肌肉健康變化。