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太空旅行如何影響普通人的身體

科普平羅
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幾十年來,通過對(duì)專業(yè)宇航員的研究,人們繪制了太空飛行影響健康的信息。許多宇航員為了得到這份工作,在精神上和身體上都接受了多年訓(xùn)練。

而現(xiàn)在,美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)等正將越來越多的平民運(yùn)送到前往太空的昂貴商業(yè)“航班”上。6月11日,發(fā)表于《自然》等期刊的一系列科學(xué)報(bào)告旨在描繪太空飛行如何影響具有多樣化健康狀況的太空旅行者。

研究表明,在地球軌道上停留幾天就會(huì)導(dǎo)致人體免疫細(xì)胞破裂、脫水和思維模糊,但在旅行者返回地球后不久就會(huì)恢復(fù)正常。

“靈感4號(hào)”乘組人員在一次練習(xí)中體驗(yàn)零重力。

這44份報(bào)告由來自25個(gè)國(guó)家100多個(gè)機(jī)構(gòu)的作者撰寫,構(gòu)成了詳細(xì)介紹太空旅行對(duì)人體影響的最大數(shù)據(jù)目錄。

“這是航天精準(zhǔn)醫(yī)療的開始?!毖芯繄?bào)告作者之一、美國(guó)康奈爾大學(xué)韋爾醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)家Christopher Mason說,“我們把現(xiàn)代分子生物學(xué)的全套裝備帶給這些普通人?!?/p>

美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院研究宇航員行為健康的Mathias Basner是其中一些報(bào)告的作者。他說,到目前為止,大多數(shù)關(guān)于太空飛行對(duì)健康影響的數(shù)據(jù)是從30歲及以上的白人男性中收集的,其中許多人有軍事背景。對(duì)于其他人群將如何應(yīng)對(duì)太空飛行的獨(dú)特壓力,包括輻射暴露和微重力,我們知之甚少。

而這意味著風(fēng)險(xiǎn)可能更高?!疤帐且粋€(gè)非常奇怪的環(huán)境?!盉asner說。

另一方面,商業(yè)太空飛行的頻率高于由美國(guó)宇航局(NASA)等國(guó)家機(jī)構(gòu)主導(dǎo)的政府太空飛行。因此,從好的方面來說,研究人員能夠以比以前更快的速度、從更多樣化的人群中收集數(shù)據(jù)。

新研究評(píng)估了2021年SpaceX商業(yè)航天載人項(xiàng)目“靈感4號(hào)”乘組人員的健康狀況。這是第一個(gè)環(huán)繞地球軌道飛行的全平民太空旅行團(tuán)。4名乘客為兩男兩女,年齡從29歲到51歲不等,在地球軌道停留3天。

這4人在任務(wù)展開前、任務(wù)中和任務(wù)結(jié)束后接受體檢,提供了血液、尿液、唾液等樣本。他們還接受了皮膚活檢,進(jìn)行了超聲波檢查、認(rèn)知測(cè)試,并佩戴健身追蹤器。

研究人員分析這些標(biāo)本和數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)了一些以前只在更長(zhǎng)時(shí)間的太空飛行中記錄的生理變化,包括免疫細(xì)胞的功能改變、染色體末端的端粒延長(zhǎng)。不過,回到地球3個(gè)月內(nèi),95%的健康指標(biāo)都會(huì)回歸正常。

由于只有4個(gè)人的數(shù)據(jù),很難得出關(guān)于太空飛行對(duì)普通人影響的確切結(jié)論。研究人員希望將他們的結(jié)果與NASA或日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)合作的宇航員數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。他們還利用了在太空中生長(zhǎng)、暴露于輻射或微重力下的小鼠和細(xì)胞培養(yǎng)物的數(shù)據(jù)。

Mason和同事開發(fā)了一個(gè)名為“太空組學(xué)和醫(yī)學(xué)圖集”的數(shù)據(jù)庫,從商業(yè)太空旅行者和專業(yè)宇航員那里收集現(xiàn)在和未來的健康信息,并建立了一個(gè)生物庫儲(chǔ)存他們的樣本。

“獲得有助于確保未來太空旅行者安全的數(shù)據(jù)十分重要?!泵绹?guó)得克薩斯農(nóng)工大學(xué)研究航天生物效應(yīng)的Susan Bloomfield說,新研究獲得的發(fā)現(xiàn)和收集到的大量數(shù)據(jù),都是該領(lǐng)域令人興奮的進(jìn)展。