人类要殖民火星 或许先招募些经过基因改造的人

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发布日期:2018年03月06日 所属分类:天文

伊隆·马斯克(Elon Musk)梦想着在火星上建立一个百万级人口的城市,但首先,这位SpaceX和特斯拉的创始人或许需要找到一小群具有特殊遗传特征、能够抵御辐射危害的人。尽管我们知道人类和动物确实有抗辐射的能力,但科学家对此知之甚少。目前,抗辐射试验主要用于估算癌症病人能承受多大的辐射剂量,但或许有朝一日,这种能力将在我们探索太空的旅程中发挥重要作用。

人类要殖民火星 或许先招募些经过基因改造的人

据新浪科技编译外媒报道,想要在火星上生活,你或许需要在基因上进行一些改造,以抵抗有害的辐射。虽然这一设想看起来还有很长的路要走,但科学家已经展开了相关的可行性研究。

由于地球磁场的存在,地球上的生命得以免受太阳辐射的伤害。然而,在外太空中,宇航员会完全暴露在危险的辐射粒子当中。美国哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的诺曼·克莱曼(Norman Kleiman)在他的职业生涯中,一直采用眼睛作为研究辐射暴露效应的工具。他解释称,某些在特定基因或基因组中具有遗传缺陷的个体,包括人和动物,会表现出比更耐受辐射的个体更高的辐射敏感性。

不过,未来人类或许能通过基因编辑技术更好地适应太空环境,不仅仅是抵抗辐射。在探索太空时,人类还必须解决许多其他的新问题,基因编辑技术或许是其中重要的手段。康奈尔大学威尔医学院的克里斯托弗·梅森(Christopher Mason)教授说:“基因编辑能为执行长期任务的宇航员提供新型的先天性生物防御机制,同时还可以使用生理学、电子学和药物学方法来保护他们。”

“通过基因编辑,植物和细菌能更好地在非原生环境中生存,并建立起熟悉的栖息地,提供可持续的食物和药物资源,从而帮助人类经营太空,”麻省理工学院的研究者丽莎·尼普(Lisa Nip)说道。这一领域看起来很有前景,但或许还要等很久才能出现重大突破。

“另一方面,在活人身上进行基因编辑还处在最初级阶段,”尼普说,“没有多少人体实验能无可争议地证明基因编辑是有效或安全的,更不用说一旦人类基因编辑在人体实验中得到科学验证的话,会惹来多少伦理问题。”

研究人员在保护人类免受辐射危害方面想到了多种方法。“人体的黑色素有助于减轻太阳紫外辐射的影响,但太空中的一些辐射无法简单地通过皮肤中黑色素的增加来应对,”尼普解释称,“宇宙射线的能量高于紫外线,因此那些产生黑色素的基因可能有些作用,但不是很大,特别是在太空中持续暴露的情况下。”

人类要殖民火星 或许先招募些经过基因改造的人

当然,为了准备长期的太空探索任务,这一思路还是值得继续深入研究下去。“这些研究在理论上可以使人类更加耐受辐射,但距离让人类完全抵挡辐射还有很长的路要走,”尼普补充道。

当我们暴露于辐射中时,眼睛中的晶状体是最敏感的部分。研究发现,暴露在危险水平宇宙辐射中的宇航员,以及原子弹或核电站泄漏事故的幸存者,都更容易患上放射性白内障。1897年,这种特殊的白内障疾病第一次在一只兔子身上被发现,由于症状最初出现于晶状体后部,因此很容易检测出来。导致该疾病的确切原因还不得而知,但目前最合理的解释是由于DNA损伤。

在发表于2017年的一篇论文中,克莱曼及其在荷兰癌症研究所的同事鉴定出了一类“辐射防护剂”分子,能以比之前任何药物更小的剂量达到更好的效果。然而,这项研究同样是刚刚起步。克莱曼表示,未来还需要在这方面进行许多工作,才能更好地了解是哪些因素让一些人更容易受到辐射的影响。

如果耐受辐射的人前往火星定居,那他们或许会在新的环境中演化出新的特征。“在第一代中,他们就会演化,而由于他们身处如此严苛的辐射条件,因此可能会演化得更加耐受辐射,”梅森说,“不过那里的重力也较低,因此他们的骨骼很可能密度会变小,他们可能会长得更高,并适应某些土壤和大气方面的差异。”

尼普补充道,在火星上定居的人也可能出现一些较为短期的适应性反应,就像你开始游泳几分钟后就适应了泳池的冷水,“但这些短期适应是否要花上几年、几十年或上千年才能传递给人类下一代,目前而言都只是猜想。”

weinxin
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