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中国科普博览:壕!NASA大手笔研究人类进入太空的变化
关键字: NASA航空航天双胞胎这样一个全方位,几乎无死角的研究,其科学意义不容忽视。通过这次实验,研究团队不仅发现了基因表达层面上的变化,还发现了一些非常有趣的现象。比如在航天飞行过程中,航天员血细胞的端粒会有一定程度的伸长,而返回后则会恢复正常。而一般认为,端粒的长度和细胞的生命活性有一定关系。这是否意味着在航天飞行过程中,航天员的细胞活性提高了呢?答案目前还不得而知。
此外,在飞行过程中收集了航天员大便样本。分析发现一些肠道菌群失调。在飞行的后期,航天员的认知水平甚至出现了一定程度的下降。在航天员返回地面后,他的免疫功能也出现了一些短时的异常。虽然导致这几个现象的机理仍然不明确,但也并不能排除其存在相互作用的可能,结果还需要等待下一阶段更有针对性的研究。
当然,这次实验的设计仍然有不少不足之处。比如针对肠道菌群的研究,在空间站的航天员出现的菌群失调,究竟是微重力封闭环境影响更大,还是长期食用太空食品影响更大。值得注意的是,由于本次实验的目的是进行全方位测试,最大的亮点是“无死角”,所以对每项单独的测试并没有进行特别深入的分析。作者认为,在接下来的实验里,NASA很可能会对本次实验中发现的有趣现象进行更加深入的研究。
另外,本次实验中,参与测试的仅有一对同卵双胞胎航天员,而这也导致个体差异对实验结论的影响无法忽视。通过这次实验观察到的这些现象也未必具有很高的普适性。如果想要得到更有说服力的科学结论,招募更多组类似情况的同卵双胞胎航天员是必要的。
“烧钱”研究展现航天强国实力 “天宫”是中国未来航天希望
比起科学成果,其实还有一些东西更值得我国的科研团队注意。其中最重要的一点,进行这样一项研究,所动用的人力物力资源简直是天文数字。举几个简单的例子:
第一,在空间飞行过程中,科研团队对斯科特进行了两次血细胞采集及四次血清,尿液和粪便采集。血细胞等不稳定的样品均由定期交班返回的联盟号飞船在采样一天之内带回。而尿液和大便样品也在空间站进行了离心分离,短期冻存等预处理,这些操作都需要一个长期稳定在轨运行,定期进行人员轮换,货物上下行运输便利,且拥有一定生命科学实验能力的大型空间站。
第二,这项研究中动用的生化检测技术多达十余种数十项,均为目前在生命科学研究领域处于前沿的昂贵检测技术。这些生化检测测试,分别由位于美国日本德国的24个大学与研究机关完成,其中包括了大家耳熟能详的哈佛大学,康奈尔大学,约翰霍普金斯大学等多所名校。能调动起这么多个顶尖科研单位合作完成这项任务,需要一个非常完善且能力互补的科研体系。
以愚见,美国航天局在目前这个时候公布这项研究的初步结果,其科学意义倒在其次,更重要的是借这个项目展现了美国这个传统航天强国在航天医学科研方面的强劲实力。与美国相比,我国目前的综合实力距离完成此类科学实验仍有一定距离。得益于近些年我国生物医疗技术的飞速发展,生化方面的检测技术差距其实不大。但我国尚没有条件进行长达一年之久的长期空间站驻留,而这正是完成这一实验的先决条件。与此同时,能招募一对同卵双胞胎航天员进行这次测试,从某种程度上也是得益于美国巨大的航天员总数,这也是我国暂时难以企及的。
目前,我国的天宫空间站建设正在进行紧锣密鼓的进行。在空间站完全建成后,我国独立进行关于长期空间驻留方面的科学研究将成为可能。进行为时长于一年的载人空间驻留(也包括未来的月面驻留),也一定会是我国航天界所关注的方向。
希望,美国同行的这项科研,能够为我国的航天医学工作者提供一些研究方法上的新启发。同时,也希望我国的航天科技工作者在空间站功能设计上有一些独特的创新,以便能在空间站上进行真正意义上的在轨采样、在轨检测和在轨分析。在一部分功能上实现对国际空间站科研能力的“弯道超车”。相信到那个时候,一定会有更多有趣的科学发现在等待着我们。
参考文献:
1.NASA twin study website:https://www.nasa.gov/twins-study
2.新华社报道:http://www.xinhuanet.com/2019-04/14/c_1124365029.htm
3.论文原文: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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- 原标题:壕!NASA大手笔研究人类进入太空的变化 本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑:周雪莹
- 最后更新: 2019-05-08 11:45:41
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