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中國科普博覽:壕!NASA大手筆研究人類進(jìn)入太空的變化
關(guān)鍵字: NASA航空航天雙胞胎這樣一個(gè)全方位,幾乎無死角的研究,其科學(xué)意義不容忽視。通過這次實(shí)驗(yàn),研究團(tuán)隊(duì)不僅發(fā)現(xiàn)了基因表達(dá)層面上的變化,還發(fā)現(xiàn)了一些非常有趣的現(xiàn)象。比如在航天飛行過程中,航天員血細(xì)胞的端粒會(huì)有一定程度的伸長,而返回后則會(huì)恢復(fù)正常。而一般認(rèn)為,端粒的長度和細(xì)胞的生命活性有一定關(guān)系。這是否意味著在航天飛行過程中,航天員的細(xì)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(fā)現(xiàn)一些腸道菌群失調(diào)。在飛行的后期,航天員的認(rèn)知水平甚至出現(xiàn)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(xiàn)了一些短時(shí)的異常。雖然導(dǎo)致這幾個(gè)現(xiàn)象的機(jī)理仍然不明確,但也并不能排除其存在相互作用的可能,結(jié)果還需要等待下一階段更有針對(duì)性的研究。
當(dāng)然,這次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)仍然有不少不足之處。比如針對(duì)腸道菌群的研究,在空間站的航天員出現(xiàn)的菌群失調(diào),究竟是微重力封閉環(huán)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(shí)驗(yàn)的目的是進(jìn)行全方位測(cè)試,最大的亮點(diǎn)是“無死角”,所以對(duì)每項(xiàng)單獨(dú)的測(cè)試并沒有進(jìn)行特別深入的分析。作者認(rèn)為,在接下來的實(shí)驗(yàn)里,NASA很可能會(huì)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的有趣現(xiàn)象進(jìn)行更加深入的研究。
另外,本次實(shí)驗(yàn)中,參與測(cè)試的僅有一對(duì)同卵雙胞胎航天員,而這也導(dǎo)致個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響無法忽視。通過這次實(shí)驗(yàn)觀察到的這些現(xiàn)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(xué)結(jié)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(xiàn)航天強(qiáng)國實(shí)力 “天宮”是中國未來航天希望
比起科學(xué)成果,其實(shí)還有一些東西更值得我國的科研團(tuán)隊(duì)注意。其中最重要的一點(diǎn),進(jìn)行這樣一項(xiàng)研究,所動(dòng)用的人力物力資源簡直是天文數(shù)字。舉幾個(gè)簡單的例子:
第一,在空間飛行過程中,科研團(tuán)隊(duì)對(duì)斯科特進(jìn)行了兩次血細(xì)胞采集及四次血清,尿液和糞便采集。血細(xì)胞等不穩(wěn)定的樣品均由定期交班返回的聯(lián)盟號(hào)飛船在采樣一天之內(nèi)帶回。而尿液和大便樣品也在空間站進(jìn)行了離心分離,短期凍存等預(yù)處理,這些操作都需要一個(gè)長期穩(wěn)定在軌運(yùn)行,定期進(jìn)行人員輪換,貨物上下行運(yùn)輸便利,且擁有一定生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ拇笮涂臻g站。
第二,這項(xiàng)研究中動(dòng)用的生化檢測(cè)技術(shù)多達(dá)十余種數(shù)十項(xiàng),均為目前在生命科學(xué)研究領(lǐng)域處于前沿的昂貴檢測(cè)技術(shù)。這些生化檢測(cè)測(cè)試,分別由位于美國日本德國的24個(gè)大學(xué)與研究機(jī)關(guān)完成,其中包括了大家耳熟能詳?shù)墓鸫髮W(xué),康奈爾大學(xué),約翰霍普金斯大學(xué)等多所名校。能調(diào)動(dòng)起這么多個(gè)頂尖科研單位合作完成這項(xiàng)任務(wù),需要一個(gè)非常完善且能力互補(bǔ)的科研體系。
以愚見,美國航天局在目前這個(gè)時(shí)候公布這項(xiàng)研究的初步結(jié)果,其科學(xué)意義倒在其次,更重要的是借這個(gè)項(xiàng)目展現(xiàn)了美國這個(gè)傳統(tǒng)航天強(qiáng)國在航天醫(yī)學(xué)科研方面的強(qiáng)勁實(shí)力。與美國相比,我國目前的綜合實(shí)力距離完成此類科學(xué)實(shí)驗(yàn)仍有一定距離。得益于近些年我國生物醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展,生化方面的檢測(cè)技術(shù)差距其實(shí)不大。但我國尚沒有條件進(jìn)行長達(dá)一年之久的長期空間站駐留,而這正是完成這一實(shí)驗(yàn)的先決條件。與此同時(shí),能招募一對(duì)同卵雙胞胎航天員進(jìn)行這次測(cè)試,從某種程度上也是得益于美國巨大的航天員總數(shù),這也是我國暫時(shí)難以企及的。
目前,我國的天宮空間站建設(shè)正在進(jìn)行緊鑼密鼓的進(jìn)行。在空間站完全建成后,我國獨(dú)立進(jìn)行關(guān)于長期空間駐留方面的科學(xué)研究將成為可能。進(jìn)行為時(shí)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(huì)是我國航天界所關(guān)注的方向。
希望,美國同行的這項(xiàng)科研,能夠?yàn)槲覈暮教灬t(yī)學(xué)工作者提供一些研究方法上的新啟發(fā)。同時(shí),也希望我國的航天科技工作者在空間站功能設(shè)計(jì)上有一些獨(dú)特的創(chuàng)新,以便能在空間站上進(jìn)行真正意義上的在軌采樣、在軌檢測(cè)和在軌分析。在一部分功能上實(shí)現(xiàn)對(duì)國際空間站科研能力的“彎道超車”。相信到那個(gè)時(shí)候,一定會(huì)有更多有趣的科學(xué)發(fā)現(xiàn)在等待著我們。
參考文獻(xiàn):
1.NASA twin study website:https://www.nasa.gov/twins-study
2.新華社報(bào)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(biāo)題:壕!NASA大手筆研究人類進(jìn)入太空的變化 本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)。
- 責(zé)任編輯:周雪瑩
- 最后更新: 2019-05-08 11:45:41
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