双胞胎太空实验，为人类在太空生活探索可能性

近日，最新一期《科学》杂志的封面研究，则为人类飞往群星闪耀之处，带来了生物学层面的最新洞见。

他讲述了一对双胞胎的故事，他们其中一人用了340天驻留太空，而另外一个人则一直在地球等待。

一年后，通过对比，人们才意识到太空竟然真的能改变一个人。

在太空中驻留340天后，宇航员斯科特·凯利（Scott Kelly）的身体从体重到基因都发生了变化。

美国国家航空航天（National Aeronautics and Space Administration，NASA）于周四公布了其“双胞胎研究”（NASA Twins Study）的结果。

这对同卵双胞胎兄弟在2015年接受了一项特殊的科研任务——斯科特将前往太空，在国际空间站上工作一年。与此同时，兄弟马克将驻留地球，作为对照。

这份研究报告发表在周四的《科学》（Science）期刊上。其中的数据包括认知测量、生理数据和这对双胞胎兄弟27个月的样本，包括血液、血浆、尿液和粪便等。

身体的神奇改变

该研究中，分子、生理和行为的变化被分成低、中、高风险组。

1年多的太空生活中，斯科特的体重和人类微生物群系的变化呈现风险较低的状态；胶原调节和血液循环的变化处于中等水平；而基因组的不稳定性则被认为具有较高的潜在风险。

第一档被归为“低风险”，其中主要的变化来自肠道菌群。

第二档被归为“中等风险”，其中主要的变化来自心血管的变化。

第三档被归为“高风险”，其中主要的变化来基因的变化。

前两类变化并不是重点，但是斯科特染色体出现了异常变化——他体内的一些染色体片段发生了倒置，这可能是高能宇宙粒子穿过细胞所造成的破坏。

研究人员们评估，要造成这样的损伤，大约等同于在地球上接受长达50年的背景辐射。

而在太空，短短1年的生活就会造成这样的后果。

另外，研究人员们还发现，斯科特的端粒长度也发生了明显的变化。在太空期间，他的端粒出现了明显的延长。一般来说，端粒的长度与寿命有着关联。这虽然可能会延长他的寿命，但同时也会增加癌症的风险。要知道，许多细胞癌变的第一步，就是延长端粒，让细胞永生。

而当斯科特回到地球后，端粒延长的效果很快就消失了。在地球上，人们发现他的端粒出现了“加速缩短”的现象。相比上太空之前，斯考特的端粒在回到地球后，缩短得实在太多。研究人员称，这将他置于“加速衰老”的风险之中。

用了6个月的时间恢复正常

虽然在太空中的一年，斯科特的颈动脉变粗、DNA损伤、基因表现（Gene expression，用基因中的信息来合成基因产物的过程）发生变化、视网膜增厚、肠道微生物转移、认知能力降低以及染色体末端“端粒”结构改变。

但DNA没有发生变化或变异。

不过，当斯科特回到地球后，只用了6个月的时间，几乎所有的一切就都恢复到正常、稳定或基准水平。

然而，一年时间的太空任务回归与六个月的太空回归“明显不同”。斯科特说，“回来后的状态可不是说说那么容易调整的”。

斯科特回到地球后，几天之内就染上流感。

他感到关节和肌肉疼痛、小腿肿胀；他的皮肤无论接触到哪里，都会引起荨麻疹和皮疹；他还感到头晕、恶心和疲劳等。

他认为这都要归因于重力的恢复，接触不同的人和其免疫系统，以及对这种戏剧性体验的情绪反应等。

他花了大约半年的时间才完全恢复过来。