近日,,最新一期《科學(xué)》雜志的封面研究,,則為人類飛往群星閃耀之處,帶來了生物學(xué)層面的最新洞見,。 他講述了一對雙胞胎的故事,,他們其中一人用了340天駐留太空,而另外一個人則一直在地球等待,。 一年后,,通過對比,人們才意識到太空竟然真的能改變一個人,。 在太空中駐留340天后,,宇航員斯科特·凱利的身體從體重到基因都發(fā)生了變化。 不過,,當(dāng)他回到地上后,,在較短時間內(nèi)一切便恢復(fù)正常。 美國國家航空航天于周四公布了其“雙胞胎研究”(NASATwinsStudy)的結(jié)果,。 這對同卵雙胞胎兄弟在2015年接受了一項特殊的科研任務(wù)——斯科特將前往太空,,在國際空間站上工作一年。與此同時,,兄弟馬克將駐留地球,,作為對照 好消息是這對兄弟的結(jié)果給人類前往太空生活的設(shè)想帶來了希望。 作為被研究對象,,宇航員斯科特·凱利在太空中的340天里,,與該項研究的另一位被研究對象——他的雙胞胎兄弟,同是宇航員的馬克相比,,斯科特的身體發(fā)生了種種變化,。 不過,,等他離開太空站,回到地上時,,很快便恢復(fù)了正常,。 研究人員表示,這個研究結(jié)果表明,,人類可以在太空中“輕松待上一年”,。 身體的神奇改變 該研究中,分子,、生理和行為的變化被分成低,、中、高風(fēng)險組,。 1年多的太空生活中,,斯科特的體重和人類微生物群系的變化呈現(xiàn)風(fēng)險較低的狀態(tài);膠原調(diào)節(jié)和血液循環(huán)的變化處于中等水平,;而基因組的不穩(wěn)定性則被認(rèn)為具有較高的潛在風(fēng)險,。 第一檔被歸為“低風(fēng)險”,其中主要的變化來自腸道菌群,。 第二檔被歸為“中等風(fēng)險”,,其中主要的變化來自心血管的變化。 第三檔被歸為“高風(fēng)險”,,其中主要的變化來基因的變化,。 前兩類變化并不是重點,但是斯科特染色體出現(xiàn)了異常變化——他體內(nèi)的一些染色體片段發(fā)生了倒置,,這可能是高能宇宙粒子穿過細(xì)胞所造成的破壞,。 研究人員們評估,,要造成這樣的損傷,,大約等同于在地球上接受長達(dá)50年的背景輻射。 而在太空,,短短1年的生活就會造成這樣的后果,。 另外,研究人員們還發(fā)現(xiàn),,斯科特的端粒長度也發(fā)生了明顯的變化,。在太空期間,他的端粒出現(xiàn)了明顯的延長,。一般來說,,端粒的長度與壽命有著關(guān)聯(lián)。這雖然可能會延長他的壽命,,但同時也會增加癌癥的風(fēng)險,。要知道,,許多細(xì)胞癌變的第一步,就是延長端粒,,讓細(xì)胞永生,。 而當(dāng)斯科特回到地球后,端粒延長的效果很快就消失了,。在地球上,,人們發(fā)現(xiàn)他的端粒出現(xiàn)了“加速縮短”的現(xiàn)象。相比上太空之前,,斯考特的端粒在回到地球后,,縮短得實在太多。研究人員稱,,這將他置于“加速衰老”的風(fēng)險之中,。 人類又邁出了一步 這項研究有84位科學(xué)家參與,這些來自美國8個州,、12所大學(xué)的科學(xué)家組成10個小組,。他們從各個方面研究人體在太空中的表現(xiàn)。 這份研究報告發(fā)表在周四的《科學(xué)》(Science)期刊上,。其中的數(shù)據(jù)包括認(rèn)知測量,、生理數(shù)據(jù)和這對雙胞胎兄弟27個月的樣本,包括血液,、血漿,、尿液和糞便等。 研究人員表示,,這項研究目前尚存在局限性,。因為這項研究只反映了斯科特和馬克·凱利兄弟倆的情況,該結(jié)果未經(jīng)過其他宇航員的驗證,。 而且,,斯科特在空間站時仍處于地球磁場保護層內(nèi),未受到來自遠(yuǎn)太空輻射的侵襲,。 研究人員認(rèn)為,,“單從偶然事件是無法給太空之旅下結(jié)論的”。因此目前他們的工作建立在“假設(shè)和框架定義”的基礎(chǔ)上,,尚需要未來通過更多研究做進一步完善,。 同時他們也認(rèn)為這是“人類太空基因組學(xué)的曙光”,約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院(JohnsHopkinsSchoolofMedicine)首席研究員兼醫(yī)學(xué)教授安迪·費恩伯格博士說,。 “'雙胞胎研究’是了解太空之旅中人類表觀遺傳學(xué)和基因表達(dá)的重要一步,。”NASA總部首席健康與醫(yī)療官波爾克說,這有助于了解個性化醫(yī)療需求,,及其在遠(yuǎn)太空探測中如何使宇航員保持健康的狀態(tài),。“因為NASA未來還要前往月球及火星探索,?!?/span> 用了6個月的時間恢復(fù)正常 雖然在太空中的一年,斯科特的頸動脈變粗,、DNA損傷,、基因表現(xiàn)(Geneexpression,用基因中的信息來合成基因產(chǎn)物的過程)發(fā)生變化,、視網(wǎng)膜增厚,、腸道微生物轉(zhuǎn)移、認(rèn)知能力降低以及染色體末端“端?!苯Y(jié)構(gòu)改變,。 但DNA沒有發(fā)生變化或變異。 不過,,當(dāng)斯科特回到地球后,,只用了6個月的時間,幾乎所有的一切就都恢復(fù)到正常,、穩(wěn)定或基準(zhǔn)水平,。 然而,一年時間的太空任務(wù)回歸與六個月的太空回歸“明顯不同”,。斯科特說,,“回來后的狀態(tài)可不是說說那么容易調(diào)整的”。 斯科特回到地球后,,幾天之內(nèi)就染上流感,。 他感到關(guān)節(jié)和肌肉疼痛、小腿腫脹,;他的皮膚無論接觸到哪里,,都會引起蕁麻疹和皮疹;他還感到頭暈,、惡心和疲勞等,。 他認(rèn)為這都要歸因于重力的恢復(fù),,接觸不同的人和其免疫系統(tǒng),,以及對這種戲劇性體驗的情緒反應(yīng)等。 他花了大約半年的時間才完全恢復(fù)過來,。 |
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