为了定居火星 科学家想将水熊虫DNA与人类细胞结合

通过将水栖蠕虫的DNA与人类细胞结合，我们能更好地在火星上定居吗？克里斯·梅森是纽约威尔康奈尔医学院的遗传学家和生理学及生物物理学助理教授。他的研究方向是太空飞行的遗传效应，以及人类如何克服这些挑战，将探索领域进一步扩展到太阳系。

水熊虫是已知唯一能在太空环境中生存的动物，它们的DNA可能对人类的火星之旅有所帮助。他说，在未来的火星任务中，保护宇航员的方法之一——也许是最奇怪的方法——可能是使用缓步动物(俗称水熊虫)的DNA。这种小动物能在最极端的条件下生存，甚至在真空空间里也能生存！

为了研究双胞胎宇航员马克·凯利和斯科特·凯利，美国宇航局选择了10个研究小组，其中克里斯·梅森领导了一个。2015年发射后，斯科特·凯利在国际空间站生活了将近一年，而他的孪生兄弟马克·凯利则留在了地球上。

通过比较凯利兄弟在这一时期对不同环境的生物反应，科学家希望对长期任务对人体的影响有更深的理解。梅森与其他几十名致力于评估太空飞行遗传效应的研究人员合作，发现了大量数据。迄今为止，这些数据揭示了许多关于空间如何影响人体的新发现。

这项工作仍在进行中，研究人员希望进一步的分析能为未来宇航员在长期任务中保持健康提供参考。克里斯·梅森在纽约举行的第八届人类遗传学会议上讨论了这项研究的一些结果。

除了梅森在会上讨论的研究结果，研究人员还写了另外七篇论文来整合双胞胎研究的数据。然而，他们仍然希望获得更大样本的新数据。“我们想做一些类似的纵向研究，目标是地球上的人和太空中的人，”梅森说。

减轻影响

克里斯·梅森说，具体来说，这些努力主要是为了研究某些基因在航天飞行的不同阶段(包括返回地球时受到严重影响的阶段)是如何表达的，从而有助于减少未来航天飞行的风险。

例如，如果进一步的研究能够证明返回地球对人体有害，科学家需要找到防止这些有害影响的方法。然而，由于目前缺乏数据(双胞胎研究只涉及两个人)，科学家们还不准备开出任何特定的治疗或预防药物来改变人类对太空飞行的遗传反应。“我认为我们正在遵循通常的科学惯例...我们确实看到了一些有趣的现象，可以先在老鼠身上进行测试，”梅森说。

梅森指出，研究人员甚至可能发现，没有必要开任何处方来改变对像斯科特·凯利这样的宇航员的影响。他说:“虽然有些变化是剧烈的，但它们可能是身体的反应。”

未来宇航员和水熊的DNA

未来的宇航员可能会使用处方药或其他方法来帮助他们减轻这项研究中发现的影响。然而，也有科学家在研究基因编辑等工具，希望这项新技术能让人类更深入太空，甚至在火星等行星上定居。

太空旅行面临的主要健康问题之一是辐射暴露。如果科学家能找到一种方法来帮助人类细胞抵抗辐射的影响，宇航员就能在太空中活得更健康、更长久。梅森指出，理论上，这项技术也可以用来减少癌症治疗期间辐射对健康细胞的影响。

然而，关于人类基因修饰的研究仍然存在一些争议。梅森强调，这种研究成果应用于人类可能需要几十年的时间。“我没有任何计划在未来10到20年对宇航员进行生物改造，”梅森说。“如果我们能在未来20年有纯粹的发现，能够更好地描述我们认为我们知道的东西，并验证它的功能，那么也许20年后，我们可以说人类在火星上可以生活得更好。”

那么，基因工程对一个人更好地生活在太空或其他星球意味着什么？有哪些可能的方法？梅森解释说，科学家改造未来宇航员的方法之一是通过表观遗传工程，这通常意味着他们将“开启或关闭”某些特定基因的表达，或者有更奇怪的方法。

研究人员正在探索如何将其他物种(如水栖蠕虫)的DNA与人类细胞结合起来，使宇航员更能抵抗太空飞行的有害影响，如辐射。一篇2016年的论文探讨了这个疯狂的想法。梅森和他的团队计划在此基础上进一步研究，并试图通过使用高弹性的水熊蠕虫的DNA来研究保护宇航员免受太空飞行有害影响的方法。

梅森说，太空旅行的基因编辑可能成为人类生理自然变化的一部分，这可能发生在人类已经在火星上生活了几年之后。“关键不在于我们是否进化，而在于我们什么时候进化，”他补充道。

随着人类活动扩展到地球以外，人体将不可避免地发生变化。梅森认为，有一种方法可以负责任地开展这项科学研究。“就*意志而言，假设我们没有剥夺任何机会，你正在设计一个将获得更多机会的未来人类，”他说。“在某种程度上，如果我们决定证明人类在地球之外生活的能力，同时剥夺他们在地球上生活的能力，我认为这是不公平的。"

换句话说，如果基因工程能让人类在火星上生活得更安全，而不影响他们在地球上的生活，那么这种基因工程可能是合乎伦理的。水熊虫是已知唯一能在太空环境中生存的动物。他们的DNA可能为这项研究提供基础材料。

为了在火星上定居，科学家们希望将水生昆虫的DNA与人类细胞结合起来