导语：飞向太空并在浩瀚的太阳系中探索未知是很多人的梦想，但你可能不太了解脱离地球大气层保护和重力束缚的太空环境其实并不像你想象的那样平常，基因突变的影响就是其中之一。为了研究宇航员在长期太空环境条件下的身体变化，NASA进行了一项“双胞胎研究”，而最近从这对双胞胎的对比中惊人的发现在太空待一年基因突变7%！
图 | 双胞胎兄弟斯科特和马克
斯科特和马克·凯利是一对双胞胎兄弟。他们都曾是宇航员。近一年来，他们的唯一区别就是，斯科特在国际空间站生活了一年，而马克则继续在地球上生活。他们则作为最好的实验体被科学家们用以进行双胞胎研究。这项研究是为了帮助科学家了解长时间置身太空会对人体产生怎样的影响。
事实上，在此过程中，NASA已经掌握了在斯科特在国际空间站中待了6个月后的身体状况。但是鉴于我们有志将人类送往火星甚至更遥远的星系，这一年太空生活对人类影响的结果将更为重要。
尽管斯科特•凯利已于2016年3月重返地球，但科学家们仍在研究数据，以找出太空生活对他身体和心灵所产生的影响。2018年1月，在NASA举办的人类研究计划2018年调查员研讨会上，NASA公布了他们的发现：斯科特已经安全地返回了地球，但是他的基因表达发生了一些变化。
NASA测量了斯科特在进入太空前、在太空中和离开太空后三个阶段的代谢物，细胞因子和蛋白质情况。研究人员发现，伴随太空旅行而来的种种并发症——缺氧压力、炎症增加及营养供给的显著变化都会影响基因表达。
此外，斯科特的染色体端粒(真核生物随着年龄的增长而缩短的染色体末端)在太空中变得更长，但在斯科特返回地球的48小时内又缩短了。
但其中，最有趣的发现是太空生活对斯科特基因的改变。在经历了长达一年的太空生活后，他93%的基因保持不变，但是其余7%的基因的基因表达产生了变化，我们将这部分基因称为“太空基因”（ space genes）。 所谓“基因表达”的变化是指DNA本身并没有发生根本性的改变，但是其表现形式发生了变化，就好像文章的内容不变，但是其标题注解和边缘注解发生了改变一样。这些变化可能对免疫系统、骨骼构成、DNA修复、低氧状态(组织缺氧)和高碳酸血(血液中有大量的二氧化碳)产生持久的影响。虽然7%听起来微不足道，但实际上，它相当我们身体中的几百组基因。
图 | 太空中的斯科特
我们预计，在不久的将来会有更多来自双胞胎研究的发现，比如NASA将率先在今年发表综合总结论文和一系列相关研究领域的分组论文。
斯科特为期一年的太空生活所存留的种种研究和数据将极大地帮助世界各地的航天机构为宇航员在太空中的长时间生活做好周密的准备。NASA表示，凯利的工作是火星三年任务的“奠基石”。
希望任务开始后，NASA的火星着陆器会为我们带来这个红色星球更多的相关信息。这样，宇航员们也许就能对未来怀有更多的憧憬。
审校 | 杨子彤 Soybean
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