自1957年第一颗地球人造卫星进入轨道以来，人类已向宇宙空间发射了数以千计的通信、导航、气象观测、资源勘察、污染监视等多种卫星以及各种用途的军用卫星，同时，还发射了一系列的星际探测飞行器、载人宇宙飞船、“天空实验室”和航天飞机。随着空间技术的高速发展，尤其是载人宇宙飞船、“天空实验室”和航天飞机的出现，不能不要求宇航员在太空中作长时间的停留和生活。但是，要做到这一点，科学家还得绞尽脑汁，想出办法来才行。因为在超长时间的宇宙飞行中，宇航员的呼吸、营养、饮食、排泄和身体循环等各方面都会发生很大的困难。世界各国的科学家正在为这个难题而费尽心机，想要找出一个好的解决办法来。
美国南方达科他大学内科副教授、营养学部主任、研究北美黑熊的权威人士纳尔逊博士认为，黑熊的冬眠可能是解决这一宇航难题的一把钥匙。
黑熊的身体循环系统具有人类无法与之比拟的优越性，每当冬季来临，它就能打上3—5个月的瞌睡，既不饮食，也不排泄。冬眠一结束，熊就像睡觉醒来一样，精神瞬即恢复如初。要是宇航员也能有这样的本领，那么在宇宙空间作超长时间飞行的难题不是就能迎刃而解了吗。
乘坐宇宙飞船到月球作一次短期飞行，在密封船里辟出一间水和食物的贮藏室，那是不成问题的。如果要进行一次长达数月之久的宇宙飞行的话，那水和食物等必需品的贮藏和供应就将成为一个严重问题了。若将这种长期的飞行安排在冬季进行，密封舱里的室温通常又能保持在－5℃，空气湿度控制在一定的范围内，在这样的环境条件下，熊倒是很能适应作一次遨游太空的宇宙飞行的。
纳尔逊主张将熊的一些特殊的天赋应用到宇航员身上，目前所进行的对黑熊的研究是要弄清它身上的两个奥秘。
第一，黑熊是如何进入冬眠的？一旦掌握了这一奥秘，并成功地应用于实际，那么，宇航员在一段很长的时间里，完全不需要任何生活供应品，这样就可以大大减少食物、水和其他生活必需品的贮藏量。在超长时间的宇宙飞行中，由于宇航员醒着飞行的时间是十分短暂的，因此，由于长期飞行而出现的许多难题也就不复存在了。那么，黑熊究竟是怎样进入冬眠的呢？纳尔逊认为，这是由于秋天熊体内的一种特殊激素所触发的。当这种激素发生作用时，黑熊就会为自己安排一顿丰盛的“最后的晚餐”。
到了秋天，熊每天要花20个小时觅食才能填饱肚子，原来只要2千焦耳左右热量就能维持生命了，这时却必须获得5千焦耳左右热量，因此它就变得什么东西都爱吃，成了一个贪吃的饕餮者。冬季，熊又成为最能挨饿的禁食者。在漫长的冬眠过程中，黑熊每昼夜要消耗1千焦耳左右的热量，全都依靠它体内逐步合成的超高级蛋白质来支撑营养的需要。
未来的宇航员在进入“冬眠”前，并不要像黑熊那样拼命地往肚子里塞东西，要是这样的话，那宇航员在起飞时就会超重约18千克。因此，人类在宇宙空间作长期飞行，必须为宇航员作系统的各种生活安排，例如供给量小质高含热量大的超高级蛋白质，以达到仅产生极少量的尿素，同时要使宇航员极少饮水，以尽量减少排尿量。
第二，黑熊在冬眠中是如何通过身体循环系统来排泄体内废物的？又是如何变有害物质因素为无害物质因素的？熊在冬眠期间，体温仅2.2℃，但其代谢过程仍完全正常，就如同人在饥饿时体内所进行的代谢过程一样。但它并不像人那样，禁食以后，就会迅速变得乏力、消瘦，直至精力消耗殆尽而危及生命。
人和一般动物在把蛋白质分解以后，就把尿素排泄掉。如果肾功能失调，产生了严重的障碍，体内尿素就能致人和动物于死命。试验表明，处于冬眠状态下的黑熊仅产生极为少量的几滴尿，而这几滴尿又能重新被吸收返回到血液中去。熊从秋天积聚起来的脂肪中进行物质分解时，所分泌出来的水分恰好跟肌体蒸发所需要的水分相等。熊在冬眠时，蛋白质内部循环的强度要比正常情况下高4倍，但是，蛋白质的分解物却极少。延缓蛋白质的分解，就能进一步减少尿素的产生，使肌体免遭这种有毒物质的损害。因此，这就不会使尿素形成致命的因素，而人类则会因脱水和尿素形成的有害因素在两周内造成死亡。怎样才能模拟出黑熊的具有特殊功能的循环系统来，这是探索其奥秘的意图之所在。
此外，如何使未来的处于“冬眠”的宇航员，在紧急情况下，一旦从睡梦中唤醒过来，就能立刻恢复常态投入工作，这也是一个必须很好解决的关键性问题。而黑熊在冬眠时，是非常容易惊醒的。它一醒来，就可以迅即处于能动状态，能对周围事物的动静迅速作出反应。即便你十分轻巧，非常小心地从冬眠的黑熊身边走过，就算未遭伤害，你也应感到侥幸，因为熊太容易惊醒了。它是属于浅冬眠动物，与深冬眠动物是不同的。
黑熊在冬眠结束时，睁开了它那惺忪而黝黑的双眼，浓密的茸毛显得略为稀疏了一些，体重也较秋天时轻了1/4，但它依然是欢蹦乱跳的，还可以支持到两周以后再恢复正常进食而不感到很饿。最令人惊异、赞叹的是，母熊竟能在冬眠期间产仔，它是靠体内超高效率的营养传输系统为自己和熊仔提供养料和乳汁的。
未来的“冬眠”宇航员应该像冬眠的黑熊一样容易惊醒和特别机灵，能在苏醒后迅即恢复活动的能力，这就是美国科学家纳尔逊和他的助手们潜心研究并期望达到的完善目的。除此之外，纳尔逊还期望通过这一研究，能产生一些造福于人类的药物，对一些常见的疑难疾病，如慢性肾炎、肥胖症、失眠症和营养不良等，具有特殊疗效。
美国科学家纳尔逊博士把这一研究描绘成一幅富有奇趣、神话般的图画——熊先生飞向其他星球！他说：“假如俄罗斯人把熊训练得会打曲棍球，也许美国国家航空和航天局或其他机构，总有一天能教会黑熊去驾驶一艘宇宙飞船。”
