本週四公佈的美國國家航空和宇宙航行局的雙胞胎研究結果顯示，2015年至2016年期間，宇航員斯科特·凱利在國際空間站上呆了340天，這導致了宇航員斯科特·凱利的身體發生了變化，從體重到基因都發生了變化。在將近一年的時間裏，從他的眼睛到免疫系統，宇航員斯科特·凱利的身體有時會有一些奇怪的反應，至少與他在地球上的同卵雙胞胎馬克·凱利相比是如此。不過，一旦他從航空站回來，就恢復了正常。研究人員說，人類的健康可以在太空中維持一年。

　　星期四，馬克在接受記者採訪時，感謝了斯科特爲國家做出的貢獻，斯科特實現了他對科學的承諾，他在太空中呆了一年，卻不知道這會對他產生怎樣的影響。“我得到了所有的榮譽，而他做了所有的工作。” 負責協調這項研究的美國宇航局人類研究計劃副首席科學家史蒂文·普拉茨說：”研究結果顯示了人體的彈性和健壯性。” 巧合的是，這一結果正好在蘇聯宇航員加加林首次載人航天58週年之際公佈。

　　如果將分子、生理和行爲變化分爲低、中、高危組，斯科特的體重和微生物羣的變化被認爲是低風險的。膠原蛋白調節和血液管理的變化是中等水平的，基因組不穩定被認爲是潛在的高風險。普拉茨說：“當我們進入太空，體驗微重力，以每小時17500英里的速度旅行時，我們的身體就會適應並繼續發揮作用，總的來說，它的功能非常好。”

　　這項研究由來自8個州的12所大學的84名科學家組成，他們分別研究太空中人體的不同方面。這項研究於週四發表在“科學”雜誌上。這些數據包括認知測量、生理數據和來自兄弟倆的27個月的樣本，包括血液、血漿、尿液和糞便。然而，研究人員說，研究中存在限制因素。研究人員澄清，這項工作只反映了斯科特和馬克凱利，結果不會得到其他宇航員的證實。另外，斯科特還在地球的磁場保護罩內，沒有受到深空輻射的襲擊。

　　研究表明，將因果關係歸因於宇宙飛行與共同偶然事件是不可能的，因此研究人員將他們的工作視爲“假設生成和框架定義”，這將有助於未來更多的研究。但據約翰霍普金斯醫學院首席研究員兼醫學教授安迪·範伯格博士說，他們還認爲這是“人類基因組學在太空中的曙光”。一年的太空生活使斯科特的頸動脈變厚，DNA受損，基因表達改變，視網膜變厚，腸道微生物發生變化，認知能力下降，染色體末端稱爲端粒的結構改變。但它沒有改變或突變他的DNA。

　　在太空中注射流感疫苗也和在地球上一樣有效。營養和運動同時在太空站引起體重減輕和葉酸的增加，這導致了紅細胞的重要生產。基因表達的變化與DNA修復系統和免疫系統有關。斯科特一到太空，1000多個基因就發生了變化。一些變化是可以預料的，比如與骨形成或修復DNA有關的變化，因爲宇航員在太空中失去了骨密度，輻射損傷了DNA。但線粒體和免疫系統基因的變化，有助於產生能量和保護身體，表明長期的太空飛行會增加身體的壓力。也有細胞應激的證據。研究人員說，這表明斯科特的免疫系統在對環境變化作出反應時處於高度戒備狀態。

　　在斯科特返回地球后，許多變化都發生了逆轉，但仍有一些變化，包括認知缺陷、DNA損傷和T細胞激活的一些變化。我們還不知道這些變化是好是壞。這可能只是身體的反應，但基因受到幹擾，所以我們想知道原因，並跟蹤它們，看看有多長時間。”

　　觀察斯科特和馬克的表觀基因組，發現的差異不到5%。表觀基因組是一種化學化合物，它像開關一樣打開或關閉DNA中的基因。表觀遺傳學的改變是對基因活性的調整，而不改變遺傳密碼。對於斯科特來說，這些變化涉及到他的免疫系統反應和炎症相關的生化指標。普拉茨說：“如果你看看斯科特身上所看到的變化，他們中的絕大多數在他返回地球的相對較短時間內回到了基線，那些沒有很快返回的是我們已經知道可能發生的事情的標誌，如壓力和炎症標誌物。”

　　他說，這項研究既有新的發現，也加強了人們所知道的。在太空中，被稱爲端粒的染色體末端的帽在斯科特的白細胞中加長。通常，端粒長度的變化與衰老或疾病有關，並且隨着年齡的增長而縮短。沒有預料到會延長。端粒就像是一個健康的生物標誌物，現在，它是航天飛行的長期風險。

　　回到地球后，斯科特的端粒與他離開太空站之前相比，很快變短。研究人員說，這可能會對他的細胞健康產生負面影響。現在，他有更多的短端粒。研究作者、科羅拉多州立大學教授蘇珊?貝利說，短端粒與加速衰老、心血管疾病和某些癌症的風險較高有關。

　　斯科特的眼球也改變了形狀。他的視網膜神經痙攣了，眼睛周圍的脈絡膜層出現了褶皺。這些變化與視力的清晰度有關，並且在其他男性宇航員身上也被注意到，這是由於零重力的前向流體移動。它被稱爲空間相關的神經眼綜合徵。同樣的液體移動導致頸靜脈擴張，心輸出量增加，前額皮膚增厚。這會對靜脈、眼睛和血管產生很深的壓力，並導致引流。

　　液體的移動不僅影響他的眼睛，也影響他的心血管系統。斯科特的頸動脈壁在任務的早期就變厚了，在接下來的飛行中一直保持這種狀態。他的血液中的膠原蛋白水平發生了變化，這與心血管危險因素的變化有關。當他回來的時候那些都回到了基線。

　　儘管斯科特的腸道微生物羣發生了變化，但其多樣性卻沒有變化，這對研究人員來說是令人鼓舞的。研究人員說，對比斯科特在飛行前、飛行中和飛行後的樣本比對比馬克的樣本更有價值。而在空間中，被稱爲硬桿菌的腸道細菌數量增加，而腸道細菌類桿菌數量減少。這兩類細菌都含有好細菌和壞細菌。

　　斯科特的認知速度和準確性在飛行後的測試中下降了，並且在他回來後持續了六個月。在斯科特登陸地球的過程中，免疫反應也出現了上升，這與這種壓力事件相一致。在旅程的前15天和最後14天，他的乳酸水平更高，儘管還沒有確定確切的觸發因素。但在斯科特返回地球六個月後，幾乎所有的東西都恢復到正常、穩定或基線水平。

　　斯科特說，回到地球的頭幾天，他感覺自己好像得了流感。他感到關節和肌肉疼痛，小腿腫脹，皮膚接觸到任何地方都會出現蕁麻疹和皮疹，頭暈，噁心和疲勞。他認爲這一切都是由於重力的恢復。

　　斯坦福大學遺傳系的研究員兼主任邁克·斯奈德博士說：“他已經恢復了正常狀態。”斯科特在執行任務之前首先向美國宇航局的人類研究計劃提出了這個想法。這對雙胞胎都是宇航員，但是當斯科特計劃在空間站呆一年，而他的弟弟留在地球上時，一個獨特的機會出現了。他們相同的基因將爲研究人員提供完美的比較。