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与水熊虫“合体”人类就能抵御太空辐射?

浏览:次    发布日期:2019-12-18

原标题:与水熊虫“合体” 人类就能抵御太空辐射?

科学家通过基因分析,发现了水熊虫抵抗辐射损伤的独门“武器”——损伤抑制蛋白Dsup。他们还发现,这种蛋白放到其他动物细胞里也能同样起到保护作用。

太空旅行、火星定居等,是我们“星辰大海”美好愿景中的一部分,但人类毕竟是肉眼凡胎,如何抵抗太空旅行或在其他星球上生活可能受到的伤害呢?最近,有科学家提出,或许可以将水熊虫的DNA与人类细胞相结合,利用其强大的生存能力,使宇航员更能抵抗太空飞行的有害影响。

水熊虫究竟是“何方神圣”?其DNA真的能与人类细胞结合吗?对此,中国航天科工集团二院研究员杨宇光对科技日报记者表示:“将水熊虫DNA与人类细胞相结合并不靠谱,而且还涉及伦理问题。目前,金属壳体和强磁场屏蔽技术是宇航员抵御长期太空辐射的主流技术。”

水熊虫生命力强有“独家武器”

是谁能在零下20摄氏度沉睡30年后成功苏醒;在150摄氏度高温下镇定自若;耐得了太空的真空环境、扛得住射线侵袭;在6倍于深海压力的环境下也能存活?

答案是:水熊虫!

科学家已知,水熊虫是地球上生命力最强的物种,这种动物只有约1毫米大小,用显微镜才能看清它的样貌。美国康奈尔大学遗传学家克里斯·梅森对美国趣味科学网站指出,水熊虫是目前已知唯一能在太空环境中存活的动物。

那么,水熊虫耐受各种极端环境的“秘密武器”是什么呢?

科学家通过研究发现,相比其他动物,水熊虫具有更多超氧化物歧化酶基因,以及更多拷贝的MRE11基因,这些基因可以帮助减轻氧化损伤、修复DNA,从而起到保护作用。此外,水熊虫体内还缺少一些与环境应激有关的基因,这可能也有助于它们适应恶劣环境。

另据英国《自然》杂志网站2016年9月20日报道,日本科学家通过基因分析,发现了水熊虫抵抗辐射损伤的一个独门“武器”——损伤抑制蛋白Dsup,它可以显著减少水熊虫DNA在遭受X射线照射时的损伤。

研究人员还发现,这种蛋白放到其他动物细胞里也同样能起到保护作用。他们让实验室里培养的人源细胞也表达了这种蛋白,结果与没有这种“护盾”的普通细胞相比,表达了Dsup蛋白的细胞在接受X射线辐射后,仍保持了一定的细胞活性和增殖能力,其DNA损伤也比对照组减轻了40%。

“人虫结合”不靠谱且涉伦理问题

梅森团队打算在上述研究结论的基础上进一步研究,他表示,未来可将水熊虫的DNA和人类细胞结合,帮助宇航员长时间抵御太空辐射的侵袭。

趣味科学网在报道中指出,研究显示,宇航员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帮助人体细胞抵御辐射影响的方法,那宇航员就能在太空中更健康地生活更长时间。而且,在理论上,这种技术也可以用来减少癌症治疗过程中辐射对健康细胞的影响。

尽管梅森对将水熊虫DNA与人类细胞结合信心满满,但杨宇光对记者一针见血地指出:“这事不靠谱,而且涉及伦理问题。”

杨宇光解释说:“水熊虫之所以能够耐受如此恶劣的环境,除了上面所述的基因原因,很大程度上是因为其体型小。”生物物理学告诉我们,如此微小的水熊虫和另一个大的物体比如人,在真空下的受力状态,包括能够承受的力、内外压力之间的关系等,都是不一样的。就像跳蚤体长0.5—3毫米,却能跳出350毫米的高度,相当于身体长度的100多倍,如果人类具备跳蚤的跳跃能力,就能跳到340米左右的高度吗?这显然是不可能做到的。“同理,如果将水熊虫等比例放大到人的大小,它一样无法抵抗真空环境。”杨宇光说。

此外,梅森表示,如果基因工程能使人类更安全地居住在火星上,而不影响他们在地球上的生活,那这样的基因工程可能就是合乎伦理的。但杨宇光指出:“如果将水熊虫的DNA与人类细胞相结合,那么,拥有外源性DNA的人还算人吗?这也是一个值得深思的问题。”

金属和强磁场是“盾牌”

如果将水熊虫DNA与人类细胞结合的方法不靠谱,那么,有什么办法可以帮助人类长时间抵御太空辐射的侵袭呢?

杨宇光介绍说,目前科学家正在尝试多种方法,但比较靠谱的是金属屏蔽技术以及强磁场屏蔽技术。

“所谓金属屏蔽,就是使用比较厚的金属来制造宇宙飞船的壳体,屏蔽太空辐射,这种方法的缺陷是航天器的‘块头’越大,需要的金属就越多,导致航天器‘体重’增加,发射成本上升。因此,这一方法适合比较小型的航天器。”

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