

斯科特·凯利和马克·凯利——美国宇航局的宇航员兼同卵双胞胎——在过去一年中捐赠了无数的血液和唾液样本,这是美国宇航局首次双胞胎研究的一部分。根据美国宇航局公布的初步发现,这对双胞胎的 DNA 确实存在差异。但要理解这些差异可能意味着什么,还有很长的路要走。
同卵双胞胎对科学家来说就像黄金一样。因为他们拥有基本相同的基因,研究人员利用他们来了解环境如何与我们的 DNA 相互作用并改变我们的 DNA。但碰巧有一对同卵双胞胎都是宇航员,这对美国宇航局来说是纯属运气。
在 2015 年至 2016 年期间,斯科特·凯利在国际空间站的零重力环境中度过了近一整年——确切地说是 340 天。与此同时,他的双胞胎兄弟马克则留在了地球的重力范围内(尽管他在 2001 年至 2011 年间曾在太空中度过 54 天)。为了了解在太空度过一年对身体会产生什么影响,美国宇航局的研究人员开始在斯科特执行太空任务期间就开始研究这对双胞胎,并且从未停止。
首先,来看看差异:在对数据进行分析后,研究人员发现,斯科特在太空中的端粒(基本上是位于 DNA 末端的帽状结构)长度略有增长,但在返回地球后不久又恢复到正常水平。而马克的端粒却缩短了。两名双胞胎的 DNA 也发生了一些变化。斯科特在太空中的基因甲基化 DNA(在不改变其序列的情况下改变 DNA 片段活性的添加到 DNA 序列上的甲基基团)数量减少,而留在地球上的马克的基因甲基化 DNA 数量则增加了。
但真正的问题是,如何解读这些变化。正如《自然》杂志报道的那样,一旦宇航员返回地球,DNA 甲基化水平恢复正常是很正常的,因为他们的饮食(不再是冻干餐)和睡眠习惯(在有重力支撑的床上睡觉)会发生快速变化。但科学家们尚不清楚为什么这对双胞胎的端粒长度会发生变化,以及这对他们各自的健康有何影响。
下一步是找出哪些变化可以归因于太空飞行,哪些只是衰老的正常后果。要弄清楚这一点,几乎肯定需要不止一对同卵双胞胎。如果你想假设一项研究的发现可以应用于普通人群,那么你就需要在大量、多样化的人群中进行这项研究。在统计学中,样本量(称为 n,即研究中的人数)越大,研究结论就越有可能具有统计学意义,这意味着它们不能仅仅归因于偶然。
因此,虽然美国宇航局预计将在未来几年内公布双胞胎研究的完整结果,但我们可能永远无法从这些发现中得出确切的结论。除非美国宇航局在未来几年招募到大量双胞胎,否则是这样。有谁感兴趣吗?