太空遨游会改变基因组吗——NASA 双胞胎研究

左边是 Scott，他在国际空间站生活了一年；右边是他的双胞胎兄弟 Mark，他在地球上负责控制工作

斯科特 · 凯利（ Scott Kelly ）和马克 · 凯利（ Mark Kelly ）是人类航天领域最传奇的双胞胎兄弟，两人都作为 NASA 的宇航员多次进入太空。

这对兄弟一同参与了 NASA 的任务——双胞胎实验计划。斯科特在太空生活，马克则留在地球。科学家期望通过对比他们两人的身体变化，能更进一步地了解太空生活对人体的影响。

这个实验让斯科特在空间站连续待了 340 天。在此期间，斯科特绕地球飞行 2.3 亿公里，拍摄太空照片 713 张，完成了 400 多项科学实验。他在社交网络上的关注人数突破百万，时任美国总统奥巴马更是多次在推特上与他互动。斯科特堪称美国航天史上的代表性宇航员。

作为经历了 4 次太空飞行的航天老手，斯科特曾 3 次率队在空间站工作，加上这次近一年时间的太空之旅，斯科特的总体太空任务时间达到了 520 天。

在斯科特的视角里，空间站并不神秘，只是一个噪音不断、味道并不好闻（斯科特说，打开国际空间站舱门的瞬间，你会闻到一阵强烈的金属灼烧味道，或者说这是焊接金属的味道——这就是太空的味道）的独特空间。而长时间生活在地球以外的空间站上，倒是会让人在俯瞰地球的过程中，对所有的景象和人类产生一种不分种族和国别的情感连接。

他说，没有在太空中生活过的人很难能够理解他们对大自然、生命的怀念。而在经历了空间站的生活之后，所有在地球上非常日常的东西都他让觉得更加珍贵，哪怕是风声、雨水，或者是重力本身。

混有自己味道的空间

根据斯科特自己的描述，你会觉得这个地方住着一点也不算舒服。空间站里各式各样的仪器、设备都会发散出自己的味道，飘散在空间站的各个角落。和地面不一样，在失重的条件下，塑料的微小颗粒也会浮在空中，混进宇航员的每一次呼吸当中。“其中还混杂着一股微弱的垃圾和身体的味道。”

斯科特自己说，在空间站住上几个月，你就会发现它不像个物体，而是一个非常特殊的地点。一个房间连着另一个房间，而每个房间都有不同的用途和相应的设备，甚至每个房间都有自己独特的味道。

在这个地球以外的唯一人类空间，生命的痕迹依然稀少而宝贵，甚至连细菌都非常少。斯科特不止一次说，没有在空间站待过的人，是很难理解他们对大自然、生命的怀念。为了缓解这种情绪，宇航员们都喜欢听大自然的录音——雨林里的水声，林间的鸟叫。甚至再极端一点的，还有宇航员会把蚊子嗡嗡飞的录音带上太空。

空间站里有个穹顶舱——一个完全由玻璃组成的舱段，这个可以俯瞰整个地球的舱段像是为缓解宇航员的思乡情绪所准备的。在不到 400 公里的高度上，空间站每 90 分钟绕地球飞行一圈。宇航员闲下来的时候，会坐在窗前看着地球，一看就是很长时间。

斯科特在穹顶舱

斯科特在穹顶舱

斯科特在穹顶舱俯视地球

在这个高度俯瞰过地球的人不多，斯科特说从太空看地球，会有一种在地球上体会不到的抽离感。“有时望向地球，我会想到对我来说很重要的一切东西，每一个曾经生活在地球上而又死去的人，都在那里。”但对空间站上的斯科特来说，共同在空间站上生活的人，就是全部人类。

斯科特在空间站的时光里，有三分之一时间用来做科学实验，这其中人类学研究又占去了绝大多数时间。

有意思的是，地球上的我们很少会把小鼠看作是朋友，但在缺乏生气的空间站里，似乎只要是个生命，就能让宇航员产生一些共鸣。

小鼠作为人类永恒的实验对象，有少数会进入到空间站，成为太空实验鼠。想想也能知道，缺乏针对性训练的小鼠到了太空是一件很神奇的事情。

刚进入到太空的小鼠在失重环境下，甚是慌乱，爪子四处乱抓，试图弄清楚为什么自己会一直飘在空中。小鼠身子漂浮和每一次扭动都被斯科特看在眼里。

作为实验的操作者，斯科特需要给小鼠抽血、照 X 光等。这些都是为了弄清楚太空环境对动物眼睛损伤、骨质流失和肌肉萎缩的影响。

小鼠可能并没有意识到这一切的发生，但斯科特知道，这些发生在小鼠身上的生物过程，也每时每刻地发生在自己身上。

在这个时候，太空中的人类和实验小鼠像是产生了一种跨越物种的情感连接。

直面死亡

斯科特 · 凯利

在空间站上遇到的危险是地面所无法想象的，而在距离地面 400 公里的高度面对死亡威胁时，经受过严格训练的宇航员表现出来的是近乎冷血般的理性。

有一次，位于休斯顿的控制中心向空间站发出碰撞警告：一个来自俄罗斯卫星的太空垃圾正在靠近空间站，且存在碰撞的风险，相对速度达到了每秒 14 公里。这个速度比普通的手枪子弹要快 20 倍。

2016 年，一块直径不到千分之一厘米的碎片直接把空间站的穹顶舱撞出了一个 7 毫米的裂缝。据计算，如果碎片的直径达到 10 厘米，就足以轻易击穿空间站。这个最昂贵的人造物体在太空里就是这么脆弱。

根据规定，在预计交汇的时间前，宇航员需要关上尽可能多的舱门，以备某个舱段被击穿的情况下，能够保住其他舱段的空气。

这看上去有点像是人类面临灾难前最后的挣扎，在危机来临前只能根据手册上的指引做好全部准备，剩下的就是平静的等待。

斯科特在描述这件事的时候说，“俄罗斯人的方法是，去他妈的，他们用可能是生命中最后 20 分钟来吃午餐。”甚至当时忙着四处关舱门的斯科特也被俄罗斯的朋友拉住，在紧急时刻一起吃了一罐开胃菜。

直到预计交汇的前 10 分钟，空间站里的所有人都坐进了联盟号飞船。如果空间站真的不幸被击穿，他们能做的就是逃离。在过去 15 年时间里，这种紧急情况只发生过 4 次。

在最后的倒计时里，几个宇航员挤在狭小的飞船里，表情扭曲，像是坐等开奖一样期待灾难不要发生。好在，一段煎熬的沉默之后，来自莫斯科的地面控制中心发来信息，宣布危险解除。

到了这时候，斯科特才回到空间站，把舱门挨个重新打开，而俄罗斯宇航员也回到自己的舱段，把中断的午餐继续吃完。

当时只道是寻常

在太空待了将近一年时间，那些地球的日常成为了斯科特最渴望的东西。在离开空间站之前，凯利嘱咐妻子在家修好淋浴、游泳池、后院的热水浴缸。

在一条裤子都可以穿 6个月的空间站上，用水洗澡、让水冲过皮肤表面是个从没有过的选项。我们大概很难体会这种对水流的极度渴望，但斯科特就是这样，他在书里反复说提到，他已经迫不及待想要跑进家里，跳进泳池。

除此之外，斯科特给妻子发去的清单里还有：佳得乐饮料、狗头鲨啤酒、草莓、奶香葡萄酒，还有矿泉水。

斯科特在后来的采访中说，对于一个在太空中飘了一年的人来说，地面上的几乎一切都是那么值得享受，甚至是重力本身。

当被问到如何想念地球时，那些像下雨、杂乱的超市货架、书本翻页时沙沙的响声、乃至坐在沙发上的感觉，都变成宝贵且有意义的答案。

终于，回家的讯号响起，2016 年 2 月 29 日，斯科特将空间站的指挥权交给蒂姆科帕拉，准备第二天坐上返回地球的飞船。

飞船下降时的喜悦，会让斯科特开心得忘掉这个过程中的诸多危险。飞船变成一个大火球，他说从里面看出去，窗户已经被烧成了黑色，而里面的人就像在大火中穿过大瀑布一般。这种感觉让人兴奋得肾上腺激素突然飙升。

高度不断降低，就是逐渐感受到重力的过程。久违的重力从开始时缓慢增加，到后来急剧上升，压在斯科特身上，他感到从脑袋到手臂都变得异常沉重，甚至是腕上的手表都像是一个巨大的重物。

斯科特被地面工作人员扶出飞船

随着最后 “像是车祸一般” 的撞击，返回舱剧烈而安全地着陆成功。在舱门打开的瞬间，空气涌入，让斯科特留下最深印象的依然是独特的味道，那是丰富的空气和凛冬的气味，斯科特和队友击掌相庆。

斯科特还记得，在被地面工作人员扶出飞船的那一刻，他在空中挥舞着拳头，空气中有一种奇妙的甜味，那是一种烧焦的联盟号和金银花的混合香味。这就是回到地球的感觉。

数据分析

科学家 Susan Bailey 负责 Kelly 兄弟端粒的研究，即染色体两端的保护帽，帮助确保染色体复制时细胞进行正确分裂。科罗拉多州立大学教授，辐射细胞遗传学家 Bailey 认为，长期暴露于辐射、微重力和其他太空相关的压力因素（比如骨质密度、视觉和听力都会受到影响），将会导致 Scott 的端粒更短。但这并没有发生！Scott的端粒不仅没有缩短，反而更长了。并且在他回到地球后的几个月，又回到了去太空站前的水平。

斯科特在抽自己的血

尽管 Bailey 对这样不合常理的结果哭笑不得，但这个结果在其他10个宇航员身上得到了相同结果的验证。要知道，端粒的长度正常情况下只会越来越短。

需要指出的是，尽管长端粒在正常条件下意味着寿命更长，但是也有例外，它也可能增加患癌风险。当癌症来临时，做的第一件事就是激活端粒酶，保持端粒的长度，这样癌细胞才能肆虐。

两兄弟对比

负责检测 Kelly 兄弟 DNA 甲基化检测的 Andy Feinberg 团队也遇到了相似的问题。在 Scott 去太空之前，兄弟两的 DNA 甲基化水平相似， Scott 在太空期间的 DNA 甲基化水平降低，而 Mark 则升高了。在 Scott 回到地球后，两个人又都回到了原本的基线。对此结果， Feinberg 放弃了对这个结果的解释

斯科特 · 凯利（ Scott Kelly ）和马克 · 凯利（ Mark Kelly ）

Mason , Bailey 和 Feinberg 都很小心的指出，研究本身涉及的影响因素太多，除了重力原因，还有营养、睡眠、辐射等，未来的研究还需要纳入更多样本。

NASA 对宇航员进行健康研究或者监测的最终目的，是为了找出长期的太空旅行对身体造成的影响，未来要是真有那么一天，才有办法在太空搬家前开发针对性的措施。然而，这还是有很长的路需要走，咱们目前只能指望来日方长了！

[1]ISS as a Laboratory – A Lab Aloft (International Space Station Research) (nasa.gov)

[2]bone density – A Lab Aloft (International Space Station Research) (nasa.gov)