科學家設想：將水熊蟲DNA和人類細胞結合

將水熊蟲的DNA和人類細胞結合起來，是否可以讓我們更好地定居火星?克里斯·梅森(Chris Mason)是美國紐約威爾康奈爾醫(yī)學院的遺傳學家，也是生理學和生物物理學助理教授，他的研究方向是太空飛行的遺傳效應，以及人類如何克服這些挑戰(zhàn)，將探索領域進一步擴展到太陽系。

水熊蟲是目前已知唯一能在太空環(huán)境中存活的動物，它們的DNA或許能為人類的火星之旅提供幫助。他說，在未來的火星任務中，保護宇航員的方法之一——或許是最奇怪的方法——可能是利用緩步動物(俗稱水熊蟲)的DNA。這種微小的動物能在最極端的條件下生存，甚至在真空的太空中也能存活!

為了研究雙胞胎宇航員馬克·凱利(Mark Kelly)和斯科特·凱利(Scott Kelly)，美國國家航空航天局(NASA)選定了10個研究小組，克里斯·梅森領導的研究小組便是其中之一。在2015年發(fā)射升空后，斯科特·凱利在國際空間站生活了將近一年，而他的孿生兄弟馬克·凱利則留在了地球上。

通過比較凱利兄弟在這段時間內(nèi)對不同環(huán)境的生物學反應，科學家希望更深入了解長期任務對人體的影響。梅森與其他數(shù)十位致力于評估太空飛行遺傳效應的研究人員合作，發(fā)現(xiàn)了大量數(shù)據(jù)。截至目前，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)揭示了許多關于太空如何影響人體的新發(fā)現(xiàn)。

這項工作目前仍在進行中，研究人員希望進一步的分析能為未來宇航員在長期任務中保持健康提供參考。10月29日，克里斯·梅森在紐約舉行的第8屆人類遺傳學會議上討論了這項研究的部分結果。

除了梅森在會議上討論的研究結果之外，研究人員還在撰寫另外7篇論文，對雙胞胎研究的數(shù)據(jù)進行整合。不過，他們?nèi)匀幌Ｍ軌颢@得更大樣本的新數(shù)據(jù)。“我們想做一些類似的縱向研究，對象是地球上的人和太空里的人，”梅森說道。

減輕影響

克里斯·梅森表示，具體而言，這些工作主要是研究某些基因在太空飛行的不同階段(包括返回地球時劇烈沖擊的階段)如何表達，從而為未來減少太空飛行的危險提供幫助。

例如，如果進一步的研究能證實重返地球?qū)θ梭w有害，科學家就需要尋找防止這些有害影響的方法。但是，由于目前的數(shù)據(jù)還很少(雙胞胎研究只涉及兩個人)，科學家還沒有做好準備，無法開出任何具體的治療或預防藥物來改變?nèi)祟悓μ诊w行的基因反應。“我認為我們采用的是科學上通常的做法……我們確實看到了一些有趣的現(xiàn)象，可以先在小鼠身上進行試驗，”梅森說道。

梅森指出，研究人員甚至可能會發(fā)現(xiàn)，并沒有必要開出任何處方來改變在斯科特·凱利等宇航員身上看到的效應。他說：“有些變化雖然很劇烈，但也許就是身體需要做出的反應。”

未來宇航員和水熊蟲DNA

未來的宇航員可能會利用處方藥物或其他手段，幫助他們減輕在這項研究中所發(fā)現(xiàn)的影響。不過，也有科學家在研究基因編輯等工具，希望通過這種新技術使人類有能力前往更遠的太空旅行，甚至到火星等星球定居。

太空旅行面臨的主要健康問題之一是輻射暴露。如果科學家能找到一種幫助人體細胞抵御輻射影響的方法，那宇航員就能在太空中更健康地生活更長時間。梅森指出，在理論上，這種技術也可以用來減少癌癥治療過程中輻射對健康細胞的影響。

然而，修改人類基因的研究還存在一定爭議。梅森強調(diào)，在這類研究成果應用于人類之前，可能還需要數(shù)十年的時間才能實現(xiàn)。“我沒有任何在未來十到二十年里對宇航員進行生物改造的計劃，”梅森說，“如果在未來20年內(nèi)，我們能有純粹的發(fā)現(xiàn)，能更好地描繪我們認為已知的東西，驗證其功能，那么也許20年后，我們可以說人類在火星上能更好地生存。”

那么，通過基因工程讓一個人更好地在太空或其他星球上生存，這意味著什么?又有哪些可能的方法呢?梅森解釋道，科學家改造未來宇航員的方法之一是通過表觀遺傳工程，這通常意味著他們將“開啟或關閉”某些特定基因的表達，或者還有更奇怪的方法。

研究人員正在探索如何將其他物種(如水熊蟲)的DNA與人類細胞結合起來，使宇航員更能抵抗太空飛行的有害影響，比如輻射。2016年的一篇論文探討了這一瘋狂的想法。梅森和他的團隊打算在此基礎上進一步研究，嘗試通過使用恢復力極強的水熊蟲的DNA，研究保護宇航員免受太空飛行有害影響的方法。

梅森表示，為太空旅行而進行基因編輯可能將成為人類生理自然變化的一部分，這種變化或許會發(fā)生在人類在火星上生活數(shù)年之后。“重點不在于我們是否演化，而在于演化的時機，”他補充道。

隨著人類的活動范圍擴張到地球之外，人體將不可避免地發(fā)生變化。梅森認為，有一種方法可以負責任地進行這項科學研究。“就自由意志而言，你是在設計一個將獲得更多機會的未來人類，假設我們沒有剝奪任何機會，”他說，“在某種程度上，如果我們決定證明人類在地球以外生活的能力，同時又剝奪了他們在地球上生活的能力的話，我認為是不公平的。”

換句話說，如果基因工程能使人類更安全地居住在火星上，而不影響他們在地球上的生活，那這樣的基因工程可能就是合乎倫理的。水熊蟲是目前已知唯一能在太空環(huán)境中存活的動物，它們的DNA或許能為這項研究提供基礎材料。

關鍵詞： 火星 定居