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中國科普博覽:壕!NASA大手筆研究人類進入太空的變化
關鍵字: NASA航空航天雙胞胎這樣一個全方位,幾乎無死角的研究,其科學意義不容忽視。通過這次實驗,研究團隊不僅發現了基因表達層面上的變化,還發現了一些非常有趣的現象。比如在航天飛行過程中,航天員血細胞的端粒會有一定程度的伸長,而返回后則會恢復正常。而一般認為,端粒的長度和細胞的生命活性有一定關系。這是否意味著在航天飛行過程中,航天員的細胞活性提高了呢?答案目前還不得而知。
此外,在飛行過程中收集了航天員大便樣本。分析發現一些腸道菌群失調。在飛行的后期,航天員的認知水平甚至出現了一定程度的下降。在航天員返回地面后,他的免疫功能也出現了一些短時的異常。雖然導致這幾個現象的機理仍然不明確,但也并不能排除其存在相互作用的可能,結果還需要等待下一階段更有針對性的研究。
當然,這次實驗的設計仍然有不少不足之處。比如針對腸道菌群的研究,在空間站的航天員出現的菌群失調,究竟是微重力封閉環境影響更大,還是長期食用太空食品影響更大。值得注意的是,由于本次實驗的目的是進行全方位測試,最大的亮點是“無死角”,所以對每項單獨的測試并沒有進行特別深入的分析。作者認為,在接下來的實驗里,NASA很可能會對本次實驗中發現的有趣現象進行更加深入的研究。
另外,本次實驗中,參與測試的僅有一對同卵雙胞胎航天員,而這也導致個體差異對實驗結論的影響無法忽視。通過這次實驗觀察到的這些現象也未必具有很高的普適性。如果想要得到更有說服力的科學結論,招募更多組類似情況的同卵雙胞胎航天員是必要的。
“燒錢”研究展現航天強國實力 “天宮”是中國未來航天希望
比起科學成果,其實還有一些東西更值得我國的科研團隊注意。其中最重要的一點,進行這樣一項研究,所動用的人力物力資源簡直是天文數字。舉幾個簡單的例子:
第一,在空間飛行過程中,科研團隊對斯科特進行了兩次血細胞采集及四次血清,尿液和糞便采集。血細胞等不穩定的樣品均由定期交班返回的聯盟號飛船在采樣一天之內帶回。而尿液和大便樣品也在空間站進行了離心分離,短期凍存等預處理,這些操作都需要一個長期穩定在軌運行,定期進行人員輪換,貨物上下行運輸便利,且擁有一定生命科學實驗能力的大型空間站。
第二,這項研究中動用的生化檢測技術多達十余種數十項,均為目前在生命科學研究領域處于前沿的昂貴檢測技術。這些生化檢測測試,分別由位于美國日本德國的24個大學與研究機關完成,其中包括了大家耳熟能詳的哈佛大學,康奈爾大學,約翰霍普金斯大學等多所名校。能調動起這么多個頂尖科研單位合作完成這項任務,需要一個非常完善且能力互補的科研體系。
以愚見,美國航天局在目前這個時候公布這項研究的初步結果,其科學意義倒在其次,更重要的是借這個項目展現了美國這個傳統航天強國在航天醫學科研方面的強勁實力。與美國相比,我國目前的綜合實力距離完成此類科學實驗仍有一定距離。得益于近些年我國生物醫療技術的飛速發展,生化方面的檢測技術差距其實不大。但我國尚沒有條件進行長達一年之久的長期空間站駐留,而這正是完成這一實驗的先決條件。與此同時,能招募一對同卵雙胞胎航天員進行這次測試,從某種程度上也是得益于美國巨大的航天員總數,這也是我國暫時難以企及的。
目前,我國的天宮空間站建設正在進行緊鑼密鼓的進行。在空間站完全建成后,我國獨立進行關于長期空間駐留方面的科學研究將成為可能。進行為時長于一年的載人空間駐留(也包括未來的月面駐留),也一定會是我國航天界所關注的方向。
希望,美國同行的這項科研,能夠為我國的航天醫學工作者提供一些研究方法上的新啟發。同時,也希望我國的航天科技工作者在空間站功能設計上有一些獨特的創新,以便能在空間站上進行真正意義上的在軌采樣、在軌檢測和在軌分析。在一部分功能上實現對國際空間站科研能力的“彎道超車”。相信到那個時候,一定會有更多有趣的科學發現在等待著我們。
參考文獻:
1.NASA twin study website:https://www.nasa.gov/twins-study
2.新華社報道:http://www.xinhuanet.com/2019-04/14/c_1124365029.htm
3.論文原文:Garrett-Bakelman, Francine E., et al."The NASA Twins Study: A multidimensional analysis of a year-long humanspaceflight." Science 364.6436 (2019): eaau8650.
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- 原標題:壕!NASA大手筆研究人類進入太空的變化 本文僅代表作者個人觀點。
- 責任編輯:周雪瑩
- 最后更新: 2019-05-08 11:45:41
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