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我们不一样！双胞胎弟弟上太空一年 会和哥哥有什么不同？

发布时间：2026-04-14 08:24:09 来源：解囊相助网 作者：知识

航天员史考特． 凯利（右）在准备前往国际太空站执行为期一年的弟弟任务之前，和他的上太双胞胎兄弟前航天员马克． 凯利（Mark Kelly）一起出席一项宣传活动。 PHOTOGRAPH BY ROBERT MARKOWITZ,空年 NASA

2011年，上太航天员史考特． 凯利在国际太空站停留了六个月后返回地球，空年降落在哈萨克的哥哥阿尔卡雷克（Arkalyk）附近。 他搭上俄罗斯的样双搜救直升机，望着窗外，胞胎不同准备出发前往两小时路程外的弟弟库斯塔奈（Kustanay）。 PHOTOGRAPH BY BILL INGALLS, NASA

史考特． 凯利在2010年的地表训练中，身着舱外行动装置（Extravehicular Mobility Unit，简称EMU）。 PHOTOGRAPH BY MARK SOWA, NASA

2006年，发现号航天飞机停靠国际太空站的时候，航天员史达夫妮． 威尔森（Stephanie D. Wilson）和马克． 凯利飘浮在发现号航天飞机里。 PHOTOGRAPH BY NASA

2004年，马克． 凯利在林登． 约翰逊太空中心附近准备进行T38教练机的飞行。 PHOTOGRAPH BY ROBERT MARKOWITZ, NASA
（神秘的地球uux.cn报道）据美国国家地理（撰文：CATHERINE ZUCKERMAN 编译：钟慧元）：藉由比较史考特． 凯利（Scott Kelly）和他身在地球上的双胞胎兄弟，科学家开始慢慢了解，当人类长时间停留在太空中时，在遗传、身体与认知方面可能会需要付出什么样的代价。
医学研究最喜欢同卵双胞胎了，因为无论是身体或遗传组成都几乎完美匹配，使得双胞胎拥有理想条件，正适合在研究人类对环境改变的反应时，作为对照和比较。 而当双胞胎两人都刚好是航天员的时候，那就像找到了研究的金矿。 正因如此，当美国航天员史考特． 凯利提出建议，说他和同卵双胞胎兄弟马克可以作为测试对象，用以探索长期太空飞行对健康的影响时，美国航天总署（NASA）立刻抓住了这个机会。
一项前所未有的研究于焉诞生：史考特将远行到国际太空站，在那里停留一整年，在微重力环境中一边工作、一边过着航天员的生活。 同时，在地球上的马克将作为遗传完全相同的地面对照组，一边工作一边过着没有被绑住的典型平民生活。
这项实验从2015年3月27日进行到2016年3月2日。 在这一年之前、一年期间和一年结束以后，有一组跨领域的科学家团队，持续透过分子、生理与行为角度研究他们两人。 研究团队的发现于4月12日发表于《科学》期刊上，替未来航行到月球、火星以及更远之处的载人太空任务，提供了相当范围的见解。
太空旅行是否让史考特． 凯利的身体产生了某些永久性的改变？ 如果人类真的想长期离开地球生活，是不是注定完蛋？ 这篇文章都有解答。
史考特待在太空的那一年，身体上发生了什么变化？
当史考特在国际太空站上的时候，整体健康状况维持得相当不错。 但根据他和马克之间的比较，科学家的确是观察到了一些小变化。
其中一项差异跟染色体尖端的「保护盖」，也就是「端粒」（telomeres）有关。 这些小小的遗传物质，就是老化与潜在健康危机的生物标记，本篇研究的共同作者，也是科罗拉多州立大学的健康研究人员苏珊． 贝利（Susan Bailey）说。 史考特在国际太空站上的时候，他的端粒变长了，不过在这个阶段，还很难知道是否可能产生任何影响。
学者也发现了一些异常状况，像是史考特的某些染色体发生了倒位与转位的状况，他的DNA出现了一些损伤，基因表现也有变化。 除了这些遗传上的影响以外，史考特的视网膜和颈动脉都有增厚的情况，肠道的微生物群系也跟他在地球上的双胞胎不太一样了。
当他返回地球时，是否一切都恢复正常了？
并不完全是。 史考特有90%以上的基因都恢复到正常表现的程度，但有些小改变依旧。 他回来之后，变长的端粒大部分都很快地恢复到一般的长度，可是有一些却变得比去太空站之前更短。 这种变短的状况可能有重要性，值得继续在其他航天员身上进行研究，贝莉在电邮中表示：「因为端粒变短跟生育力下降有关。 」其他相关的还有失智、心血管疾病和某些癌症。
但话说回来，曾获诺贝尔奖的分子生物学家的卡萝． 格莱德（Carol Greider）提醒，这不见得能证明什么。 「因为在地球上进行的双胞胎研究，也没探讨过端粒长度的相关性与波动有何影响，」她在电邮中写说：「所以无法预期会有什么发现。 」格莱德并未参与这项研究。
有些染色体的倒位也没有恢复，贝利说：「这可能会造成基因体不稳定，可能因此增加了癌症的风险。 」研究人员也注意到史考特回到地球的几个月里，认知技巧方面有持续减退的现象。
「是没有继续变得更糟糕，但也没有变得比较好，」这项研究的共同作者，宾州大学睡眠与精神病学系的马提亚斯． 巴斯纳（Matthias Basner）说。
这是否代表在太空待一年会让你生病或变得比较不聪明？
当然不是。 首先，整个研究团队就特别强调这项研究的缺点，就是样本数过少。
「最大的警讯就是，这个研究的n只有1。 」巴斯纳这么说。 他说的n，指的是科学家用来代表研究样本数或参与者数目的缩写。 「如果你把马克也算进去，那顶多只能说是n=2。 」在没有研究更多测试对象之前，是不可能确定发生在史考特身上的这些健康状况，是因为他个人独有的体质，还是大致上能代表大多数处于类似状况下的人。
「由于出现的持续性改变都非常小，因此在把这些改变归咎于太空飞行、甚至说跟正常变异不同之前，都必须先在更多航天员身上也看到这些状况。 」这项研究的共同作者，约翰霍普金斯大学的安迪． 范伯格（Andy Feinberg）说。
这项研究是否有其他的局限？
即使这项研究对于长期太空飞行的潜在风险，带来了一些耐人寻味的见解，但并没有办法为我们解答，当航天员前往火星执行任务的途中会面临什么问题。 部分原因在于，国际太空站其实并不在外层空间，而是在低地球轨道上，还是在地球磁场范围里，所以并不会受到危害最大的宇宙辐射所影响。
而且，要协调这种整体性研究的物流安排，其实极为困难。 研究人员需要新鲜的血液样本做分析，在太空中的史考特就必须在货船定期抵达国际太空站的日子里抽血，才能让血液样本跟着货船出发送回俄罗斯，再迅速送往地球上的各个实验室。
另一项挑战，是每次采样的血量都很小，范伯格说这也限制了研究的范畴。
「因为种种原因，我们能从史考特身上抽取的血量，比小朋友住院时能抽的血还少。 」他在新闻稿中说。 「有些是后勤因素，有些则纯粹是考虑到他的安全。 」
所以，若是想知道太空旅行的真正风险，需要付出什么代价？
为了继续了解长期太空旅行对人体的影响，NASA正计划未来在国际太空站执行为期一年的任务，也要进行更多在地球上的研究。 理想上，未来的这项研究将涵盖在低地球轨道以外区域作业的航天员，像是月球或是更深入太空的地方。 研究团队也希望能训练未来的航天员，让他们在出太空任务时具备处理自己DNA样本的能力与科技。
而且如果这些未来的航天员中刚好也有一对双胞胎的话，也没什么不好的。

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