未来500年:迈向太空的生命工程之旅
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回到地球

幸运的是,人体有关长期太空飞行所出现的反应,几乎都具有可塑性。虽然斯科特的身高增加了大约5厘米,但这种增高只是因为他的脊柱在太空环境中没有受到压迫,他的身高在返回地球的几个小时内就恢复到以前的样子了。另外,在返回地球的48小时内,斯科特的端粒已经恢复正常,而他的大部分血液和生理指标都恢复至正常范围内。从他的基因表达来看,在他返回地球后的6个月内,他的身体在飞行中发生的91%的变化都恢复了正常。

斯科特的大部分太空飞行诱导基因表达恢复了正常,但并非全部回到原来的水平。一些基因携带了在太空逗留时的“分子回声”,其在积极工作以修复DNA的损伤并维持DNA的稳定性。这些数据也与我们检查他的染色体是否断裂或损坏时所观察到的数据相符。即使回到地球,斯科特的身体仍表现出持续低水平的染色体颠倒和易位迹象,这表示他的染色体断裂了,不过这些染色体被不断治愈,被新的细胞所取代,并在基因上固定下来。

甚至在6个月后,一些基因的表达仍然处于被打乱的状态(并仍在适应中),我们将在后文展开介绍,讨论人类基因组工程的长期计划。基因表达数据显示了人体如何适应太空变化,以及有时不能完全恢复正常。这与斯科特所说的相符,他返回地球约七八个月后才感觉恢复了正常。此外,马蒂亚斯·巴斯纳(Matthias Basner)博士表明,斯科特返回地球后的认知速度变慢了。在我们与康奈尔大学的戴维·莱顿(David Lyden)合作的那项研究中,我们看到通常只存在于大脑中的蛋白质也出现在血液里,这些蛋白质与编码这些蛋白质的某些基因相匹配,这表明血脑屏障发生了变化。总体而言,这些分子变化为我们提供了指引,告诉我们哪些基因可能需要加速、减速或以其他方式改变,从而帮助我们完善太空飞行计划。

还有一些可以调整的生物学特征的线索来自细胞因子数据,特别是炎症反应标志物。斯科特着陆那天,一些炎症反应标志物(如IL-6)上升了数千个百分点,两天后上升得更高了。血液检查显示出炎症细胞因子激增,这一变化导致了极大的疼痛感,同时也很可能是斯科特出疹子的主要原因。这些猜想被斯坦福大学的特哈斯·米什拉(Tejas Mishra)和迈克尔·斯奈德(Michael Snyder)的细胞因子数据所证实。当我们检视一个生物时,其大多数功能都指向肌肉再生。简而言之,再次使用肌肉的痛苦迫使身体进行了大规模重组。在人类从太空返回地球的重大时刻,血液在尖叫:“哦,该死的重力!我需要再次使用我的肌肉!”

火星的一个优势是,它的引力大约是地球的38%,在着陆火星时,人类较容易适应。从这些结果来看,我们能够在前往火星的旅程中存活,然后很可能在着陆之后有机会幸存下来,并开始建造一个崭新的,铁锈颜色的火星家园。