錦衣Reload/譯
vicko238、Ent/校
vicko238、阿珂的劍/編輯
最近幾天有很多新聞稱，美國宇航員在太空中生活了1年后，7%的基因被改變了，像這樣：
還有這樣：
連這名宇航員自己都發(fā)facebook跟自己的雙胞胎弟弟說：
“什么？我的DNA改變了7%？我剛剛才通過這篇文章知道這件事。那這是個好消息！我再也不用把馬克·凱利叫做我的雙胞胎兄弟了！”圖片來源：Facebook
原來太空旅行會改變?nèi)说幕?？還變了7%這么多？那這個宇航員還是原來的他嗎？
喂，這可不是什么最新的科學(xué)大發(fā)現(xiàn)，而是一個大烏龍！實際上，太空旅行根本不會改變?nèi)说幕颍淖兊闹皇腔虮磉_。要知道人類和黑猩猩擁有98.8％相同遺傳編碼，要是一個人7％的基因發(fā)生了變化，誰知道他會變成什么！
什么？聽說宇航員比我還'不像人'了？別逗了！
圖片來源：Discover Wildlife
NASA：這個鍋我不背
為什么我們看到的新聞都成了“基因改變7%”？這一連串的烏龍還要從NASA的一篇新聞稿以及背后的研究項目說起。
斯科特·凱利和馬克·凱利是一對雙胞胎，兄弟倆都成了NASA的宇航員。他們指出，既然他倆有相同的DNA，那么也許可以設(shè)計對照實驗來研究太空環(huán)境對人體的影響。
馬克（左）與斯科特（右）。圖片來源: extremetech
NASA覺得這是個不錯的注意，于是公開向外部研究者征集提案。最后，NASA的這個命名為“雙胞胎實驗”的項目總計收獲了10個研究項目，內(nèi)容包括研究凱利兄弟的認知能力，以及通過他們基因表達的變化去尋找代謝變化征兆等等。
于是在2015至2016年間，斯科特·凱利和俄羅斯宇航員米哈伊爾·科爾尼延科（Mikhail Kornienko）在國際空間站度過了340天。順便說一句，這可是人類在單次太空任務(wù)中的最長停留記錄哦。
斯科特在任務(wù)中。圖片來源：The Verge
斯科特回到地球后，NASA的雙胞胎實驗也迅速展開了。2018年1月31日，NASA發(fā)布了一篇新聞稿，其中寫道：“研究者現(xiàn)在知道斯科特93%的基因在返回地球后恢復(fù)了正常。然而，剩下的7%可能導(dǎo)大量基因的長期變化，可能影響到免疫系統(tǒng)、DNA修復(fù)、骨骼形成網(wǎng)絡(luò)、低氧以及高碳血酸癥等等?！?/strong>正是這句話帶有歧義，引發(fā)了一系列大烏龍。
這篇新聞稿在一月發(fā)出時吸引了一定的關(guān)注，但其實NASA還沒有提到最終研究的結(jié)果（結(jié)果預(yù)計在今年晚些時候放出），很可能是因為研究還沒有完成。但是，如《大西洋月刊》所說，在三月中旬，一些媒體“因為尚不清楚的原因”盯上了這篇新聞稿。最后，許多媒體以訛傳訛，這篇新聞就變成了我們現(xiàn)在看到的樣子。
NASA前宇航員斯科特·凱利，現(xiàn)已退休。
圖片來源：Wikipedia
這篇新聞稿被大肆誤報的部分原因是NASA沒有解釋“基因變化”的含義。斯科特·凱利的DNA并沒有改變。NASA還在報道中說這種基因變化發(fā)生在一個“太空基因”中，這也造成了誤解。事實上，NASA所說的“太空基因”僅僅是指在太空旅行中有可能受到影響的基因。
斯科特·凱利仍然是一個人類，而且他還是馬克·凱利的雙胞胎，他們依然有著一樣的DNA！斯科特那篇推特只是他看到媒體的誤報之后開的玩笑而已。那么，到底是什么改變了呢？
改變的不是基因，是基因表達
人類有約20000個基因，分布在23對染色體之中。你身體內(nèi)的每個細胞都有這些基因的全套。盡管如此，我們的細胞是不一樣的——比如，神經(jīng)細胞跟胃壁細胞一點都不相似。它們的功能也大不相同：一個是在神經(jīng)系統(tǒng)里傳遞電信號和化學(xué)信號的，另一個則釋放胃酸幫助人類消化食物。
這些功能差異不是因為DNA的不同，而是由于它們表達的不同。復(fù)雜的化學(xué)路徑以及反饋環(huán)路會讓一些特定基因打開或關(guān)閉。每個基因會編碼蛋白質(zhì)（人體內(nèi)的一個構(gòu)建塊），根據(jù)基因的開閉狀態(tài)，建造出不同的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不同的反應(yīng)。
染色體、DNA與基因。圖片來源：anekasains45.wordpress.com
基因表達如果發(fā)生了微妙變化，也不會讓你的神經(jīng)元變成血細胞，但是它可以改變細胞的工作狀態(tài)。基因表達的變化可以導(dǎo)致細胞癌變，或者引出一連串事件導(dǎo)致心臟病患病率增大。
NASA表示基因表達的變化與“斯科特·凱利的免疫系統(tǒng)、DNA修復(fù)、骨骼構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、缺氧以及高碳酸血癥有關(guān)”。這段話說的太簡略了，所以我們必須等待最后的論文才能更好地評估這些發(fā)現(xiàn)。NASA更新了新聞稿，聲明凱利7%的基因表達變化是“非常小”的，而且很可能處于“人類承受壓力時——比如登山或潛水——發(fā)生變化的正常范圍之內(nèi)。”
雙胞胎研究還涉及對凱利端粒變化的研究。端粒是染色體上像帽子一樣的DNA序列。端粒長度的變化是衡量細胞健康的一個粗略標準。隨著年齡的增長，端粒往往會變短。但古怪的是，NASA的報告說凱利的端粒在太空中變長了。這是需要仔細評估的另一件事情。
細胞（cell）中含有染色體（chromosome），染色體兩端帽子狀的DNA序列就是端粒（telomere）。
圖片來源：Medical News Today
總的來說，現(xiàn)在說一年的太空旅行如何影響凱利的長期健康還為時過早，而且現(xiàn)在很難知道是太空飛行的哪些方面導(dǎo)致了這些改變。如果基因表達真的出現(xiàn)變化，那也很難說是太空旅行的哪一個因素導(dǎo)致的。這些變化可以被歸咎為生活在微重力的環(huán)境下、缺乏運動、睡眠質(zhì)量差或是吃冷凍干燥的食物。同時，也有隨機變化的可能。
事實上，基因一直在打開、關(guān)閉。明尼蘇達大學(xué)的遺傳學(xué)研究員蘭·貝克曼（Ran Blekhman）告訴我們，“基本上所有事物”都可以影響開閉。壓力、飲食、接觸病原體、肢體活動，甚至孤獨都可能會調(diào)整基因開啟和關(guān)閉的方式，甚至有一項研究發(fā)現(xiàn)冥想改變了基因表達。許多基因還會以晝夜節(jié)律運行，這意味著它們以24小時為周期循環(huán)開閉。
所有這些干擾，都讓辨別基因表達中有意義的變化（比如讓癌細胞和健康細胞產(chǎn)生差異的變化）和找出造成這些變化的根本原因變得非常困難。
雙胞胎實驗帶來的啟示
當初凱利和科爾尼延科飛上太空，并不僅僅是為了打破人類在太空中生活的時間記錄。這次任務(wù)的長度為日后登錄火星等其他長期任務(wù)提供了重要測試。一次前往火星的旅途需要幾個月到一年，NASA很好奇在太空中停留這么長時間會對人造成何種損害。
NASA和它的國際伙伴通常會讓宇航員在國際空間站執(zhí)行六個月的任務(wù)。但是只呆六個月也會對宇航員造成一些負面影響。宇航員在執(zhí)行任務(wù)的時候通常會報告視力衰退，而且在返回地球后也沒有立即恢復(fù)正常。骨骼可以在微重力的情況下變得脆弱，肌肉會萎縮。在太空中也更難入睡。
宇航員在太空中試圖做一些運動，減緩肌肉萎縮。
圖片來源：fineartamerica.com
科學(xué)家還擔心更長時間的任務(wù)會對人體生理造成更嚴重的影響，從改變腸道中的益生菌水平到降低免疫系統(tǒng)的能力。因此NASA的研究者們一直設(shè)法研究太空環(huán)境對宇航員健康的影響，斯科特和馬克這對雙胞胎宇航員可以說是非常合適的研究對象了。
盡管這次實驗的控制做得不算完美，但是因為研究者有兩個雙胞胎在多個節(jié)點的數(shù)據(jù)，所以可以進行比較。如果在這段時間里，斯科特與馬克在任何一項測試中的水平相差太大，那也許就可以把這種變化歸咎于斯科特在太空中停留的時間。
所以，這個雙胞胎實驗到底給了我們哪些信息呢？
安迪·費因伯格是約翰斯霍普金斯大學(xué)的一名分子生物學(xué)家，他參與了凱利雙胞胎實驗。費因伯格告誡說，在雙胞胎研究中進行基因檢測，目的不是得出太空對我們基因有何影響的最終結(jié)論。你永遠沒法靠單個實驗對象和單個對照樣本做到這一點?！澳憧梢該?jù)此建立一個假設(shè)，但你無法證明任何事情?！彼f。
凱利兄弟工作照及童年照。
圖片來源：Coalition for Deep Space Exploration
