说到去年经验丰富的宇航员斯科特·凯利打破了美国纪录大多数时间都在太空中度过 - 美国宇航局确实很幸运,因为他碰巧有一个同卵双胞胎兄弟,他的基因完全相同。
这意味着航天局有绝佳的机会来弄清楚长时间的微重力会对人体产生怎样的影响,现在第一个结果来自NASA 双胞胎研究越来越明显的是,在某些情况下,其效果与科学家的预期完全相反。
几十年来,研究人员一直在努力弄清楚长期暴露在外太空条件下对人类有何影响。
一方面,样本量非常小 -只有10人任何时候都可以居住在国际空间站上,而我们在过去 50 年里才将人类送入太空。
然后是对照组问题——每个人都是不同的,所以如果一个特定的人在太空中经历生物或基因变化,我们无法知道如果他们的情况不同,他们是否会在地球上经历同样的事情。
这就是为什么马克·凯利如此重要——作为斯科特的同卵双胞胎兄弟,他拥有完全相同的基因,这让科学家有机会比较他在地球上的身体变化与斯科特身体在特定时间内在太空中的变化。
这就是 NASA 里程碑式的前提双胞胎研究,该研究正在 12 所大学进行 10 项单独调查,研究斯科特和马克·凯利生物学的各个方面。
为了让您了解兄弟的历史,斯科特·凯利在太空度过了 340 天2015年至2016年,一生总共在太空度过了520天。
马克·凯利也是一名宇航员,他花了太空54天2001 年至 2011 年间跨过多个特派团。
结果现在才刚刚出来,虽然研究人员距离得出任何结论还有很长的路要走,但我们看到的是兄弟之间的显着差异,而且不一定是你想象的那样。
“几乎每个人都报告说我们看到了差异,”该团队的成员之一、纽约市威尔康奈尔医学院的遗传学家克里斯托弗·梅森 (Christopher Mason) 说,告诉自然。
“这些数据是如此新鲜,其中一些数据仍在测序仪中得出。”
根据之前的动物研究表明令人担忧的肝损伤迹象在太空飞行的小鼠中,以及脑损伤这可能会导致从记忆丧失、焦虑到全面痴呆的任何症状,很容易认为斯科特·凯利的任何改变都会比马克在舒适的地球保护性大气中所经历的要糟糕得多。
我们不要忘记宇航员本身发生的事情,包括眼睛问题,骨密度下降,和类似的不适“世界上最严重的宿醉”。
但迄今为止,双胞胎研究最引人注目的结果之一是,在太空的一年里,斯科特的端粒- 染色体末端的 DNA 保护结构 - 实际上在他的白细胞中比他兄弟的更长。
“这与我们的想法完全相反”团队成员之一说道苏珊·贝利 (Susan Bailey),科罗拉多州立大学放射生物学家。
第二个实验室证实了端粒长度的这种意外增加。
这太疯狂了,因为端粒长度被认为是最重要的迹象之一健康长寿。
细胞每次分裂时,其端粒都会变短,直至细胞无法再复制。无法再复制的细胞会死亡或衰老,这意味着它无法再正常生长或发挥作用。
这种端粒缩短过程与患癌症和过早死亡的风险较高因此,科学家认为端粒越长,您就越有可能避免衰老带来的最具破坏性的影响。
为什么太空中的生命,及其所有的已证实有害的宇宙辐射,人类尚未进化到能够应对的重力水平,并且奇怪的和有限的饮食选择是否会带来更长端粒的明显好处?
目前还不清楚,但是一个早期的假设与马克在地球上相比,斯科特在太空中锻炼得更多,吃的瘦肉食物也更多,这些好处不仅抵消了太空的破坏性影响,而且还超越了太空的破坏性影响。
虽然斯科特似乎从太空中获得了明显的健康益处,这似乎是个好消息,但更引人注目的事实可能是它如此出乎意料。
如果我们考虑的话,任何人最不想要的就是为期六个月的火星之旅当谈到宇航员和潜在殖民者的健康和福祉时,这可能只是冰山一角。
美国宇航局双胞胎研究的其他初步结果已经揭示肠道细菌发生显着变化兄弟之间,以及基因表达的变化- 例如,空间似乎改变了我们的细胞处理基本遗传信息的方式。
“这种变化一直发生在地球人身上,与环境变化有关,例如饮食和睡眠习惯的变化,”亚历山德拉·维茨 (Alexandra Witze) 报道自然。
“但斯科特的变化似乎比正常情况要大——可能是因为吃冻干食品和在太空漂浮时试图睡觉的压力。
早期结果已报道1月26日在德克萨斯州,在一次科学家会议上NASA 人类研究计划。
预计至少在进行分析并确认结果的几个月内,不会出现详细介绍研究结果的同行评审论文,因此我们将不得不等待,看看研究人员会发现什么。
但如果这一切继续下去,我们应该期待很多惊喜,因为看起来当谈到太空时,我们甚至只触及了那里可能发生的事情的表面。
没有什么比未知更令人不安的了。