自美苏等超级大国在上世纪率先完成工业化之后，技术的先进使得它们开始向地球之外探索，路西开展了近地轨道飞行、载人飞行、无人及载人登月等活动。然而一个不争的事实是，宇航员们虽然对人类航天贡献很大，但是一定程度上他们都是“小白鼠”，原因在于在地面上进化来的人类，生理上不适应太空空间微重力、高宇宙辐射等环境因素。

起初，为了进行载人飞行，美苏率先搜集动物作为太空飞行的先驱，第一个进入地球轨道的地球动物是一只流浪狗，前苏联利用它来了解发射、入轨、太空飞行等等过程中，飞船以及太空环境对人类的影响。对于人类而言，人类是最宝贵的，尤其是那些花费大量的人力物力财力培养起来的宇航员。国际惯例，早期的宇航员都是资深飞行员，只是因为航空和航天在训练内容上有一定的相似，飞行员更容易接受。

在初步确定了短期的太空飞行对人类身体没有太大的影响之后，人类才开始进行太空飞行。注意，这里我用了一个词语“初步”，由于截至目前，在太空待得最久的宇航员也不过两年多一点，即便是太空环境对人体存在危害，也许很多危害都还在人体的生理代偿范围之内。大多数人比较清楚的是，由于在微重力环境中肌肉缺乏锻炼，因此宇航员的肌肉会有一定萎缩，而微重力环境也不利于骨头钙的沉积，因此在太空待几个月回到地球后，腿脚无力，需要重新适应地球的重力环境。

然而太空对于人类的损伤远不止这一点，前年一项研究指出，因为微重力的影响，在太空中的血液容易发生倒流，原因在于静脉靠血液的重力而关闭，在太空微重力环境中静脉血管的静脉瓣可能发生关闭不全的现象，所以血液会有倒流，进而在颈部血管等部位，发生雪霜的几率会增加。此外，太空对于生物尤其是哺乳动物这种进化比较完全的生物有较为严重的影响，目前人类还从未实现哺乳动物在太空环境中的繁育实验。

而在NASA的一项研究中，发现宇宙环境对于人的基因也有暂时或者永久的影响。NASA刚好有一对同卵双胞胎兄弟，同卵双胞胎则基因基本相同，只是基因的表观遗传等方面存在一定差异。兄长是宇航员，进行过总数约700天的太空飞行任务，而弟弟则是地面支持人员，没有参与过太空飞行。NASA对两者进行了基因检测和比对，发现两者的基因差异增加，尤其是基因的表观遗传。表观遗传是通过基因的甲基化等作用实现的，也就意味着不同的环境导致两者基因的表达差异较大。

而兄长因为宇宙辐射等因素，存在一些基因的永久改变，当然这种只是极少数，而更多是基因的表观遗传的改变，据NASA预测，这对兄弟中的兄长未来罹患癌症的可能性有所增加，而弟弟则表现相对正常。通过这些案例，人类和其它哺乳动物对于地球引力环境的需求更高，离开了这样的重力环境之后人类将受到比较大的影响，似乎意味着人类无法进行星际旅行，因为在太空飞行中人类连最基本的生育都无法实现。

然而这也不是绝对的，原因在于人类可以模拟重力。其中一个方式就是飞行员和宇航员训练中会用到的离心机，通过旋转使人需要一定的向心力，在离心机中是通过作为的侧边支撑力实现的。同理，在太空中，若是可以建造一艘巨大的、可以旋转的飞船，一定程度上也可以这样模拟重力，这样就可以减少颈部血栓的发生机率，减少微重力环境对人体的影响，使人类胚胎可以在太空中正常发育。至于宇宙辐射，其实相对好处理，大不了用专门的屏蔽材料将飞船包起来。

不过话又说回来了，限制人类星际旅行的最大因素还不是生殖的问题，而是人类的能源模式问题。如今以化学能源为动力的火箭作用很有限，只是从地面开始加速，将飞船加速到第一或者第二宇宙速度导入轨道，火箭的使命就结束了，不能对飞船持续加速，因此现代的飞船飞行距离还很短。若是采用类似反物质、核聚变等高效的能源模式，采用离子推进器等无工质推进器，则可以在更长时间内对飞船加速。