图腾,“星球方案”或许失利!关于“人类是否合适太空”的研讨令人担忧,灰太狼

《美国国家航空航天局双胞胎研讨:一项长达一年的人类太空飞翔的多维剖析》,是跨学科科学的一次成功。该文章的一位同行评定员将其描绘为“一项艰巨的尽力”戏法快斗,它整合了全国各大学的10个不同集体的作业和82位独立作者。

这项研讨叫“流体搬运”实验,由宇航员斯科特凯利于2015年3月27日至2016年3月1日在国际空间站上进行,这是美国人最长的太空飞翔。与此一起,他的双胞胎兄弟马克也是一名宇航员,测验了他在地球上的颅内压力。超越25个月,兄弟俩在使命之前,期间和之后提交了一个平行的认知和物理测验程序 - 包含斯科特的脊柱式水龙头。一共收集了来自两对双胞胎的317份粪便,尿液和血液样本,并剖析了它们的长智齿牙龈胀痛怎么办表观基因组学,代谢组学,转录组学,蛋白质组学和眼镜蛇微生物组的改动。一切这一切都是NASA的第一次,NASA奈良从未对宇航员进行过完好的多组学剖析,更不用说宇航员和单卵操控了。研讨背面的主意有一个简略的逻辑:由于双胞胎具有相同的基因组,所以斯科特而不是马克所发作的任何改动都或许是由于长时刻的太空飞翔形成的。成果,其研讨成果终究宣布在“ 科学”杂志上,扩展了咱们对在太空中一年后人体发作的作业的了解。

斯科特凯利和马克

该文章的首要作者,弗吉尼亚大学的分子生物学家Francine Garnett-Bakelman表明,这是“依据现有数据得出的最全面的成果。”可是关于“ 人类是否适宜太空?”这一基本问题而言只提供令人不安和不完好的答案。长时刻触摸太空飞翔是危险的; 依据咱们现在所知,火星之旅的危险依然太大而无法考虑。

超越500人在太空飞翔,他们在执行使命持续不到一个月或长达六个月时所阅历的一些身体改动是很好了解的。流体搬运到宇航员的头上; 他们心脏的左边变大。除非他们剧烈运动,不然他们会失掉肌肉和骨骼的机能。但只要四个人在太空中日子了一年或更长时刻,长时刻太空飞翔的生理效应尚不清楚。

美国政府提议美国人到2024年重返胸口长痘痘月球。火星是下一个,在2033年的“ 低能量发射窗口 ”,当赤色星球的偏疼轨道使它最挨近地球。假如咱们期望开端美国宇hs航局所谓的“探究级使命”,咱们有必要了解更多。

基因表达小组的首席研讨员,威尔康奈尔医学的生理学和生物物理学教授克里斯梅森描绘了太空游览对斯科特基因的影响,“不仅仅是一个焰火 , 它就像天空中的焰火相同。”太空飞翔激活了10,000个基因。梅森解说说,“人类基因组中有大约58,000个已知基因,所以咱们看卖场厕所性侵女人到了许多身体呼应激活的才干。”

即便如此,双胞胎研讨小组对斯科特身体遍地发作的广泛改动感到震动,包含他的端粒长度,染色体结尾的帽子,维护DNA的完好性; 基因调控,经过与环境的相互作用和基因活动的编列来衡量; 他肠道里的微生物或细菌; 他的颈动脉的尺度; 和他眼睛的健康。

斯科特的免疫系统在他一年的太空游览中遍及动乱:他的许多免疫相关细胞通路被损坏,包含习惯性免疫系统,先天免疫反响,以及维护身体免受白血病和病毒等癌症侵袭的天然杀伤细胞。(成果证明了1月宣布的一项令人震动的研讨,该研讨比较了8名宇航员的免疫系统,这些宇航员在地球上与健康成年人完成了超越6个月的太空飞翔:飞翔90天后,宇航员的天然杀死细胞的才干比方对立白血病细胞降低了50%。)斯科特的认知功用也遭到了影响:他在国际空间站上比较蠢笨。

最令人惊奇的是Scott的手风琴式端粒。当他在国际空间站上时,他的端粒古怪地延长了,或许是由于他训练了多少以及他吃了多少。可是在回来地球后的48小时内,他的端粒敏捷缩短,以应对下降的压力。虽然斯科特的大多数端粒终究都回到了基线水平,但在他执行使命六个月后,他的端粒数量显着削减,端粒数量也越来越少。这一发现令人震动:端粒丢掉或许会添加宇航员患癌症和其他晚年疾病的危险。

美国宇航局双胞胎研讨有助于区别潜在的低、中等或不知道危险,以及长达一年邹元清的太空飞翔的高危险影响:斯科特的端粒丢失是一种“不知道危险”。一个比如:“具有潜在低危险的高度动态相关“是斯科特微生物组的改动。该研讨证明了一些众所周知的高危险改动,包含航天相关的神经眼综合征。可是,新发现了一些高危险的改动,到目前为止,最严峻的改动是基因表达和DNA。

在太空飞翔期间表达发作改动的斯科特基因的91.3%彻底在六个月内康复到正常规模。可是一个共同的基高压锅炖牛肉因子集从未做过:811个基因跨过不同的细胞类型,简直一切基因都与免疫功用和图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼DNA修正有关。这关于人类在太空中的未来来说是个坏消息,由于这些正是维护宇航员不受太空辐射影响的基因。

地球的磁场和大气层使咱们远离大部分穿过太空的电离辐射。典型的Earthling每年吸收大约三个Sieverts(mSv)。在沁园净水器持续一周的航天飞机使命期间,一名宇航员或许现已取得了5.59毫希沃特。阿图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼波罗14号的机组人员露出于11.4毫希沃特。斯科特凯利在他的太空年度取得了146.34 mSv。当他闭着眼睛在夜间狭隘的宿舍里睡觉时,斯科特会看到“世界亮光,点亮了他的视界”,这是他的视网膜遭到辐射的成果。

斯科特的DNA古怪地歪曲了。他的染色体切片移位和倒置。双胞胎研讨记载的大贵州天气预报部分基因组不安稳性和重排或许是空间辐射的成果。而且DNA损害或许导致基因表苹果无线耳机达失调的原因。在一个特别令人担忧的细节中图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼,斯科特使命的最终六个月差异表达基因的数量添加了六倍。

克里斯梅森和其他任何人都不知道,假如斯科特在国际空间站再日子六个月或更长时刻,这种失调的基因表达是否会安稳或持续扩展。“咱们知道这不是咱们想要的方向,”梅森说,“咱们看到一系列基因网络激活,以应对DNA损害和身单韵母体习惯,但它或许不足以战胜辐射损害。”

这很重要,由于空间辐射的高能量会杀死细胞并使它们发作毛病,或许损坏DNA中的链并敲除碱基对。逝世或功用不良的细胞会导致心脏病或认知才干下降; 假如细胞不能修正DNA损害,骤变会累积导致癌症和遗传性疾病。

国际空间站间隔地球仅250英里,依然在范艾伦辐射带的宽松伞下面。在火星使命期间,宇航员或许会吸收1200 mSv。“宇航员患癌症的整体危险依然相对较低”梅森说,“咱们还不知道具体情况,但我会说辐射是一个大问题。”

美国宇航局的双胞胎研讨有显着的局限性。“关于这一系列图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼办法,在太空飞翔环境中只要一个测验目标,就不或许将因果关系归因于航天飞翔而不是偶然事miwivon件。”(麻省理工学院的一位高档生化工程师更嗤之以鼻:“这是什么特技”他冷笑道,“真实的操控是将美国宇航局的双胞胎与第二组进行比较,其间一个兄弟住在美国市郊,而另一个兄弟住在一个令人惊骇的伊拉克监狱一年。”)

美国宇航局人类研讨计划主任,该研讨的终极先人比尔帕洛斯基了解这一批判。“我华为p7们期望持续实验咱们的飞翔机组人员。可是我对人类的习惯才干形象深入。咱们没有发现任何违规行为,”他说。

帕洛斯基以为,该研讨应原味内裤被视为假定发作器。Chris Mason在2010年航天飞翔之前就初次提出监测宇航员飞翔期间和飞翔之后的基因组表达。他的小组图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼连续还有七篇论文正在承受检查,包含有关体细胞骤变和单细胞动力学的文章。其他集体也行将宣布五六篇论文。

而梅森的野心更大。他提出了一项关于太空殖民化的“ 500年计划 ”,其最急进的主张是添加、删去或修正基因,以便在新品种的太空人类中发明永久的、可遗传的改动。“双胞胎研讨是有史以来最全面的人体分子图谱。这是500年楼梯间的第一个重要过程,代表了长时刻太空飞翔的呼应和危险的生物医学路线图,这将有助于宇航员在火星游览中茁壮成长。

马克凯利从前说过,“去火星不是关于火箭科学。这是关于政治学的。”这无疑是正确的,美国宇航局的火星使命将是一项政治决议,具有政治本钱和效益,只要得到广泛的政治支撑才干取得同意图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼。相比之下,缔造满足强壮鬼夫晚上好的航天图腾,“星球计划”或许失利!关于“人类是否适宜太空”的研讨令人担忧,灰太狼器,挑选其最佳轨道以及装备其船员的问题好像相对简略。但去火星也是一个令人哭笑不得的生命科学问题。

今日,咱们底子不知道宇航员在地球磁层之外会遇到多少辐射对人体的影响。也没有什么干涉办法能够防备或治好或许导致的疾病。接下来是美国宇航局人类研讨与相同的学术科学家一同作业,他们制造双胞胎研讨,以弥补其数据与未来对更多宇航员的研讨。

但关于马克和斯科特来说,他们对长时刻人类太空飞翔问题的科学奉献正成为曩昔。斯科特凯利从美国宇航局退休并与他的长时刻合作伙伴成婚。马克正在为美国参议院竞选。

当被问及他是否有任何不一起,斯科特说射击游戏,“我直接从飞翔中感遭到的东西,我真的不能说那么多。我对自己的愿景有所改动。我的辐射影响了我的DNA。我感觉不到,但我知道它就在那里。我真的不忧虑。毫无疑问,我必定会在20年内感遭到赤小豆这些。”

注:图片来源于网络