宇航員DNA發生神秘突變 科學無法解釋

克里斯·馬森（Chris Mason）從未見過斯科特，但他了解後者DNA的所有秘密。馬森是紐約市威爾-康奈爾醫學院的遺傳學家，也是參與美國宇航局雙胞胎研究的專家之一。他們研究的重點是太空環境對人體產生的影響。2015年，斯科特前往國際空間站執行340天任務，而他的雙胞胎兄弟馬克則留在地球上工作。幾個月來，兩兄弟定期接受抽血測試。斯科特的血液樣本會搭乘俄羅斯聯盟號被送回地球。馬森說：「晚上睡覺前，我會看下Twitter，發現斯科特上傳了更多從太空拍攝的絕美地球照片。這時，我不禁笑著想，他放在我冰櫃中的DNA肯定感覺很舒適。」

事實上，凱利兄弟首先提出要對他們自身進行研究的建議，並向美國宇航局申請。他們是同卵雙胞胎，或許分別在太空或地球上時，可以在他們身上進行某些科學實驗以進行對比。美國宇航局同意了這個請求，並推出研究建議。2014年，美國宇航員挑選了10個團隊，並向他們提供3年總額為150萬美元的資金扶持。2016年3月份，斯科特重返地球。從那時開始，研究人員不斷收集他的各種樣本，尋找其因在太空極端環境中生活和工作，體內基因發生改變的證據。

然而，這項研究屬於「單病例隨機對照試驗」，為此可能存在許多未知影響。任何可察覺的變化可能都是隨機機會的結果，或者是試驗差異的結果。但是無論這項研究產生什麼樣的結果，它們不可能對宇航員進行一概而論，更不適合推及到地球上的全部人口中。到目前為止，得到的結果都是初步的。10支團隊將利用接下來的幾個月時間，分析和對比他們各自的數據集。馬森、范伯格（Feinberg）等人正研究基因活動，其他科學家則在研究視力和免疫系統反應。遺傳學家已經獲得凱利兄弟的部分數據，並保留髮布任何信息的權力。畢竟，DNA攸關個人最核心的隱私。

一項驚人的發現與太空旅行無關。凱利兄弟以為，他們完全是愛爾蘭血統。但基因組測序顯示，他們的根也在英國。其餘的發現讓研究人員感到困惑。負責為凱利兄弟的基因組進行排序的馬森認為，微重力可能誘使斯科特基因表達信號中出現某些分子變化，這些信號的「開關轉換」會指引基因行為。當人類經歷睡眠、壓力以及飲食變化後，通常會出現類似改變。馬森表示，出乎意料的是，多少類似變化能被記錄下來。馬森及其團隊目前正對比斯科特的RNA排序數據，目標是發現「太空基因」存在的證據。研究人員認為，只有人類進入微重力環境下，這種DNA才會被激活。

科羅拉多州立大學輻射細胞遺傳學家蘇珊·貝利（Susan Bailey）正在研究凱利兄弟的端粒，也就是染色體末端的「保護帽」，可以確保細胞分裂時，染色體被正確複製。貝利認為，長期暴露在輻射、微重力以及其他太空相關壓力下，可能會導致斯科特的端粒變短。在地球上，端粒會隨著人體衰老而損失，在壓力增加時加速損失。而在太空中，人體受到壓力更大。沒有重力牽引，骨密度會下降，視力下降。當體液上浮時，人的大腦會有阻塞感覺。貝利還人為，太空飛行會讓斯科特的端粒在壓力條件下萎縮。

然而，這些現象都沒有發生。相反，斯科特的端粒有增長趨勢。在返回地球短短几個月後，他的端粒長度又重新回到前往太空前的狀態。貝利說：「這是真的嗎？我認為，這可能是你腦海中首先產生的疑問。」貝利不清楚斯科特的端粒為何違反了邏輯。對其他10名美國宇航局宇航員進行測試顯示，他們的端粒也有所加長。或許在某些細胞中的短端粒，對太空環境非常敏感。人類進入太空後，它們就會消失，而更長的端粒則會保留下來。或許微重力導致端粒酶活躍起來，加入更多核苷酸，促使端粒延長。貝利表示，這些說法都存在爭議。通過維持健康的生活方式，端粒的長度可以維持，比如良好的飲食和鍛煉。但是延長人類身上的端粒從來都沒有令人信服的證據。

更長端粒也是長壽的標誌。貝利表示：「你可能首先會想，這是好事兒啊，我們可以更加長壽。但硬幣總有正反面，端粒延長也會增加患癌風險，因為惡性腫瘤首先要做的就是讓端粒邊長，並維持端粒長度，以便於延長他們的生命。」

對於美國約翰斯-霍普金斯大學遺傳學家安迪·范伯格（Andy Feinberg）帶領的團隊來說，他們對凱利兄弟DNA甲基化進行研究也獲得了神秘發現。DNA甲基化實際上就是細胞控制基因表達的機制。在斯科特前往太空前，凱利兄弟的DNA甲基化都很正常，且十分相似。但當斯科特進入太空後，他的DNA甲基化平均水平就開始下降，馬克的反而在上升。但在太空任務結束後，他們的DNA甲基化水平都回到常態。范伯格本人也曾申請過宇航員，但他不清楚DNA甲基化變化的影響，包括攝取營養、暴露於輻射或中毒等因素，都可能影響DNA甲基化，但底線是特定基因處於正確水平，無論是你的眼球或腸道細胞。

馬森、貝利以及范伯格都謹慎地指出，他們的研究不合適推向普通大眾，也無法完全解釋清楚，畢竟有太多影響因素。范伯格說：「你怎麼知道在太空、微重力環境或被關在盒子里1年會改變睡眠模式？」儘管如此，這項研究還是首次發現了在普通實驗室中無法發現的特殊之處。舉個例子來說，運送取樣設備成本非常昂貴，因為每向國際空間站運送1千克的貨物，都可能需要數萬美元。在空間站中，除了斯科特及其同伴，沒有專業的醫務人員進行血液分析。研究人員做的最後一件事就是大量抽取斯科特的血液，讓他在無法坐下的環境中處於眩暈狀態。

2015年6月份，美國太空科技探索公司SpaceX的獵鷹9號火箭起飛後爆炸，摧毀了大量補給品，包括馬森和范伯格的設備。但這些研究人員擁有特權：當聯盟號飛船將樣本帶回地球後，會被立刻送上政府的飛機，從哈薩克運到休斯頓，中間無需停留。范伯格說：「我們從太空中獲得血液的速度，比美國任何地方都快。」

無論是美國宇航局進行的研究還是監督宇航員的健康狀態，科學家們必須了解人體對長期太空飛行的反應，然後才能支持人類前往火星。如果科學家找出引發表觀遺傳改變的原因，或許就可以阻止或逆轉它們。范伯格說：「如果要將馬克·沃特尼（Mark Watney）放逐到火星上，他可能需要種些新的東西吃，或感染些某些可能殺死他的東西。」

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