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雙胞胎一個去太空 一個在地球 比對數據驚人

黑洞突然的出現,不但讓學術界歡呼雀躍,也讓普通民眾也跟著大大的吃瓜了一次。

浩瀚的太空對於我們就是一個黑洞,全是未知。

近日,最新一期《科學》雜誌的封面研究,則為人類飛往群星閃耀之處,帶來了生物學層面的最新洞見。

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。

一年後,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天後,宇航員斯科特·凱利(ScottKelly)的身體從體重到基因都發生了變化。

不過,當他回到地上後,在較短時間內一切便恢復正常。

美國國家航空航天(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,NASA)於周四公布了其“雙胞胎研究”(NASATwinsStudy)的結果。

這對同卵雙胞胎兄弟在2015年接受了一項特殊的科研任務——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果給人類前往太空生活的設想帶來了希望。

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(Mark)相比,斯科特的身體發生了種種變化。

不過,等他離開太空站,回到地上時,很快便恢復了正常。

研究人員表示,這個研究結果表明,人類可以在太空中“輕鬆待上一年”。

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風險較低的狀態;膠原調節和血液循環的變化處於中等水平;而基因組的不穩定性則被認為具有較高的潛在風險。

第一檔被歸為“低風險”,其中主要的變化來自腸道菌群。

第二檔被歸為“中等風險”,其中主要的變化來自心血管的變化。

第三檔被歸為“高風險”,其中主要的變化來基因的變化。

前兩類變化並不是重點,但是斯科特染色體出現了異常變化——他體內的一些染色體片段發生了倒置,這可能是高能宇宙粒子穿過細胞所造成的破壞。

研究人員們評估,要造成這樣的損傷,大約等同於在地球上接受長達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後果。

另外,研究人員們還發現,斯科特的端粒長度也發生了明顯的變化。在太空期間,他的端粒出現了明顯的延長。一般來說,端粒的長度與壽命有著關聯。這雖然可能會延長他的壽命,但同時也會增加癌症的風險。要知道,許多細胞癌變的第一步,就是延長端粒,讓細胞永生。

而當斯科特回到地球後,端粒延長的效果很快就消失了。在地球上,人們發現他的端粒出現了“加速縮短”的現象。相比上太空之前,斯考特的端粒在回到地球後,縮短得實在太多。研究人員稱,這將他置於“加速衰老”的風險之中。

人類又邁出了一步

這項研究有84位科學家參與,這些來自美國8個州、12所大學的科學家組成10個小組。他們從各個方面研究人體在太空中的表現。

這份研究報告發表在周四的《科學》(Science)期刊上。其中的數據包括認知測量、生理數據和這對雙胞胎兄弟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,該結果未經過其他宇航員的驗證。

而且,斯科特在空間站時仍處於地球磁場保護層內,未受到來自遠太空輻射的侵襲。

研究人員認為,“單從偶然事件是無法給太空之旅下結論的”。因此目前他們的工作建立在“假設和框架定義”的基礎上,尚需要未來通過更多研究做進一步完善。

同時他們也認為這是“人類太空基因組學的曙光”,約翰霍普金斯大學醫學院(JohnsHopkinsSchoolofMedicine)首席研究員兼醫學教授安迪·費恩伯格博士(Dr.AndyFeinberg)說。

“‘雙胞胎研究’是了解太空之旅中人類表觀遺傳學和基因表達的重要一步。”NASA總部首席健康與醫療官波爾克(J.D.Polk)說,這有助於了解個性化醫療需求,及其在遠太空探測中如何使宇航員保持健康的狀態。“因為NASA未來還要前往月球及火星探索。”

用了6個月的時間恢復正常

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(Geneexpression,用基因中的信息來合成基因產物的過程)發生變化、視網膜增厚、腸道微生物轉移、認知能力降低以及染色體末端“端粒”結構改變。

但DNA沒有發生變化或變異。

不過,當斯科特回到地球後,只用了6個月的時間,幾乎所有的一切就都恢復到正常、穩定或基準水平。

然而,一年時間的太空任務回歸與六個月的太空回歸“明顯不同”。斯科特說,“回來後的狀態可不是說說那麼容易調整的”。

斯科特回到地球後,幾天之內就染上流感。

他感到關節和肌肉疼痛、小腿腫脹;他的皮膚無論接觸到哪裡,都會引起蕁麻疹和皮疹;他還感到頭暈、噁心和疲勞等。

他認為這都要歸因於重力的恢復,接觸不同的人和其免疫系統,以及對這種戲劇性體驗的情緒反應等。

他花了大約半年的時間才完全恢復過來。

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:華人生活網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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