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Image credit: ROBERT MARKOWITZ via Getty Images

NASA 對比雙胞胎太空人,看看太空對人體究竟有什麼影響

比較對象是知名太空人 Scott Kelly 和他的兄弟 Mark Kelly。

Sanji Feng
2019 年 4 月 12 日, 傍晚 09:00
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ROBERT MARKOWITZ via Getty Images

分別在太空和地球上待過一年的雙胞胎,身體會出現什麼不同?關於這個問題 NASA 專門進行了研究,他們發現大部分因太空環境對人體造成的重大影響實際上並非永久性,在回歸地球後許多差異都會逐漸變回正常(完整的內容已刊登在《科學》上)。參與了這項對比研究的對象,其中之一就是在 2015 至 2016 年間於國際太空站執行任務的著名太空人 Scott Kelly。相較同樣是太空人,但在地球上過了一年的兄弟 Mark Kelly,Scott 的身體和基因都經歷了一些改變。

在 Scott 著陸地球以後,他的不少體徵都陸續恢復了正常。但目前仍有少數因太空任務而起的負面影響存在,而這無疑也給探索長期太空任務(比如前往火星)可行性的科學家們帶來了挑戰。「發生在 Scott 身上的那些變化,裡面有大部分在他回歸地球後相對短的時間內,便已經恢復到了正常的基準。」NASA 人類研究計畫的首席科學家副主管 Steven Platts 在之前的記者會上這麼說道。

研究者發現 Scott 體內的端粒在任務期間變得更長(這是 NASA 首次專門針對端粒進行研究),而一般來說這種能保護染色體、控制細胞衰老進度的蛋白質,都是會隨著人類年齡增長而變短。在 Scott 身上的發現當時震驚了 NASA 的人類研究團隊,但科學家們無法解釋這一現象背後的成因。不過後來他們倒是決定以端粒來衡量衰老的程度,目前對變長端粒的研究已經開始轉往延緩衰老、抗癌等方向。



只不過當 Scott 回到地球以後,他的端粒就開始變短,後來甚至還跌到了低於任務開始前的水平。而這種變化,往往會跟老化、疾病產生聯繫。除此之外,因為頸動脈和視網膜都變厚的關係,Scott 在任務期間遠視眼比過去更加嚴重(但這種情況在太空旅行時很常見)。而且他每天起床時雙腿都「腫脹得像是西瓜」,腸道微生物和基因表現也都起了變化。

好在這些情況在他著陸之後都變回了原狀,只剩下一些 DNA 損傷和細胞活化沒有恢復。此外在太空裡過了一年後,Scott 的認知能力也有所下降,而且這種狀態在重返地球後竟然還保持了六個月之久。在任務期間 Scott 還被注射了流感疫苗,不過他的身體反應和在地球上時一致,所以科學家們推測人體的免疫系統估計是不會受到太空旅行的影響。

「這項 Twins Study 研究向我們展示了在分子層面上,人體在適應太空環境時會有什麼樣的恢復力和活力。」NASA 人類研究計畫首席科學家 Jenn Fogarty 這麼說道。