每个小学科学家都知道,一个好的实验需要一个对照组——一个不干预的测试对象,以便进行比较基线。因此,当NASA的研究人员着手研究失重和其他太空危险(如辐射)可能如何改变人体时,他们需要一个留在地球上作为对照的人。最理想的对照应该是与太空旅行者非常相似的人,因此NASA选择了一个真正的“克隆人”——或者,正如他们更常称呼的,一个同卵双胞胎。
由此诞生了NASA的双胞胎研究。从2015年到2016年,宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)在国际空间站度过了一年。与此同时,退役宇航员马克·凯利(Mark Kelly)——斯科特的双胞胎兄弟——留在了地球上。该研究结果于4月发表在《科学》(Science)杂志上,表明太空飞行确实会引发人体变化,例如DNA损伤、动脉壁增厚、微生物组改变和基因表达改变。但绝大多数这些变化在返回地球几个月内就会消失。
通过双胞胎研究,研究人员现在对太空飞行的危险有了更好的了解,并可以研究如何应对这些危险。这些结果最终可能帮助我们前往月球、火星及更远的地方。我们与斯科特·凯利谈论了研究结果、长期太空旅行的可能性以及太空到底是什么味道。
问:您认为未来宇航员进行一次长途火星之旅将面临的最严峻的挑战是什么?
答:我认为最大的风险是辐射。我们需要知道如何保护船员免受辐射。我们需要了解辐射对我们生理的影响。当然还有其他挑战。我们在太空中曾遇到视力问题。长期在太空飞行后,我们出现了身体机能退化的问题。我认为对于更长期的太空飞行——例如如果我们前往太阳系的外围行星,那里的人们将在太空中待上数年——那么人工重力是必需的。

凯利(右)与他的双胞胎兄弟、退役宇航员马克·凯利(Mark Kelly)合影。(图片来源:NASA/Robert Markowitz)
NASA/Robert Markowitz
问:那么我们应该对未来的长途太空旅行感到乐观吗?
答:我认为NASA目前公布的(双胞胎研究)最重要的成果是,我们获得了大量数据。有些领域还需要我们进一步研究,比如很多基因方面的内容。这是我们第一次在太空中对人类进行任何形式的基因类研究。我认为他们还想进一步深入研究基因表达方面的问题。但总的来说,研究结果是:“嘿,没有什么会阻碍我们前往火星。”
问:那么长时间被限制在一个地方的另一个方面呢——气味?
答:你知道,每个地方都有它的气味。总的来说,我将空间站的气味描述为介于消毒剂、垃圾和体味之间。并不完全令人讨厌,但这通常取决于你在哪里。如果你靠近放了几个月潮湿的垃圾,它闻起来更像垃圾。如果你靠近我们用来装固体废物的容器,它可能闻起来有点像那样。如果你靠近一个刚刚暴露在真空(太空)中的区域——比如在太空行走之后——对我来说,它闻起来有点像烧焦的金属,就像国庆节的烟花棒一样。但它确实有一种独特的气味。
有一次我去参观哈里斯县监狱——不是因为我做了什么错事,只是参观——我走进一个关押着一群囚犯的房间。我有一种似曾相识的感觉。我闻了闻,说:“嗯,这几乎闻起来像空间站。”
问:双胞胎研究考察了长期太空飞行对人体生理的影响。但您在太空度过的一年对您的心理健康有什么影响?
答:我会说最困难的事情是您感到孤立。您每天都在同一个地方。您与同一些人在一起。即使他们是您喜欢共处的好人,地球上还有许多对您重要的人,所以您会想念他们。您会想念外出。您会想念天气、阳光、雨水、风。当您睡觉时,您是在工作。当您醒来时,您也在工作。即使您喜欢在那里,您也喜欢在家。
一位名叫根纳季·帕达尔卡(Gennady Padalka)的宇航员说:“你知道,作为宇航员,当我们在地球上时,我们会梦想着太空。但当我们身处太空时,我们会梦想着地球。”















