太空旅行雖令許多人神往,但無疑也是很危險的 , 甚至是不可預期的——不僅火箭從地球上發射時有其風險 - 即使發射後一切都順風順水,由於惡劣的宇宙環境(射線)等,人體有什麽改變還不十分清楚。
美國國家航空和航天局(NASA)一項長期研究表明即使短暫停留在太空也有可能改變人的DNA, 這種改變對身體健康有好有壞尚不得而知。
NASA的這項研究使用宇航員斯科特凱利 (Scott Kelly)和他的同卵雙胞胎兄弟馬克凱利(Mark Kelly)作為試驗,看看生活在太空中會如何影響生命最基本的成分。
下圖中,右邊是斯科特凱利, 左邊是馬克凱利
斯科特凱利(當然是兄弟倆)剛過了54歲生日。他是一名剛退休的美國宇航員,擁有四次太空飛行的經驗。 去年,他在國際空間站上連續工作了11個月(342天) 後退休。 在他登上國際空間站期間,他繞地球飛行了5440次,並進行了三次太空行走。
他的同卵雙胞胎哥哥馬克凱利(均生於1964年2月21日,先於斯科特6分鍾出生)也是一位退休的美國宇航員,工程師和美國海軍上尉。馬克的太太是是前國會議員Gabrielle Giffords,Gabrielle Giffords於2011年1月8日在亞利桑那州圖森市被槍擊致腦部出血,但保存了性命,留下一些表達性失語的後遺症。馬克還是一位作家,政治活動家和航空航天執行顧問。
凱利兄弟是有史以來唯一的在太空旅行過的親兄弟—更不用說一對同卵雙胞胎兄弟了。2015年,斯科特凱利開始了一項任務,即在國際空間站上連續呆上近一年。他於2016年3月1日在太空342天後返回地球。在執行這段為期長達近一年的任務期間和之後,NASA對凱利兄弟進行了係列研究,以期發現生活在太空中與地球上之間的身體的變化。特別是有同卵雙胞胎作為對照,研究會更有價值。他們擁有相同的DNA。這為NASA提供了一個前所未有的機會來研究長期的太空旅行如何影響人體和基因。
這事實證明,空間確實改變了人體,在斯科特回到地球時,NASA發現他的DNA發生了重大變化。
在太空中,斯科特的染色體端粒(telomere)變得更長(端粒是染色體的端帽,有助於保護染色體免受退化, 端粒隨著年齡的增長而縮短, 也就是說端粒越長壽命則越長)。NASA解釋說。 “雖然這一假說是在2017年提出的,但該團隊通過多種分析和基因組學測試驗證了這一令人驚歎的變化。此外,另一項新發現是,斯科特返回地球後兩天內大部分端粒又縮短了。
返回地球後,短暫的時間裏大多數斯科特的基因開始恢複正常,但不是全部恢複。據研究人員稱,與他兄弟馬克相比,斯科特凱利的基因中約有7%顯示出持久的變化。這些變化在他回到穩固狀態後的兩年內一直保持不變。
這些變化甚至令斯科特他自己都感到驚訝。“有一天,我確實在報紙上讀到,我的DNA的7%已經永久改變了,” 凱利在最近的一次采訪中說。 “我正在讀這篇文章,我喜歡,呃,這太奇怪了。'”
研究人員發現,登陸後,斯科特93%的基因已恢複正常。 然而,7%持續改變的基因可能表明與免疫係統,DNA修複,骨形成網絡,缺氧和二氧化碳水平升高相關的基因的長期變化有關, 這些會增加炎症和影響基因表達等。
“雙胞胎研究”是引導火星最終長途載人飛行任務的先驅研究。美國國家航空和航天局有一些計劃來執行這樣的任務。火星任務將持續三年,這顯然是任何人離地球最長的時間。人體能適應這樣的旅程嗎?我們可能不需要等很長時間就會有答案,因為有人預計火星之旅將在2030年左右發生,人類在探索火星過程中麵臨的生理心理學挑戰肯定是巨大的, 當然也是有趣的。