报道称宇航员太空生活会导致部分 DNA 基因突变，是否属实？太空生活会对人的基因造成多大影响？
太空生活与DNA突变：是怎么回事？
首先，咱们得明白，DNA（脱氧核糖核酸）是我们身体的“说明书”，它储存着我们身体运作所需的所有信息。基因是我们DNA中具有特定功能的片段。在地球上，我们的DNA其实也在不断地经历着细微的变化，这被称为基因突变。这些突变有的是自然发生的，有的是受到外界环境因素影响的，比如紫外线辐射、某些化学物质等等。
那么，太空这个环境有什么特别的呢？主要有几个方面是科学家们关注的：
太空辐射： 这是最主要的原因之一。在地球上，我们有厚厚的大气层和地球磁场的保护，能够阻挡大部分来自宇宙的有害辐射，尤其是高能粒子辐射，比如银河宇宙射线（GCR）和太阳粒子事件（SPE）。但在太空，尤其是在国际空间站（ISS）这样的近地轨道上，虽然也有一些防护，但宇航员暴露的辐射剂量要比地球上高得多。这些高能粒子有足够的能力穿透人体组织，直接撞击DNA分子，造成DNA链断裂或碱基损伤。这种损伤如果不能被细胞有效地修复，就可能导致基因突变。
失重环境（微重力）： 这是太空的另一个显著特征。失重状态下，人体会发生一系列生理变化，比如骨骼流失、肌肉萎缩、心血管系统功能调整等等。虽然我们还不完全清楚微重力是如何直接影响DNA的，但一些研究表明，细胞的代谢过程、DNA复制和修复机制可能在微重力环境下有所改变。例如，有些研究发现，在微重力下，某些修复DNA损伤的基因表达水平可能会发生变化。
环境因素和压力： 太空生活环境相对封闭，宇航员需要面对长期与家人朋友分离、狭小空间内的生活、高强度的工作任务以及潜在的健康风险等。这种长期的心理和生理压力，也可能间接影响到身体的DNA健康和修复能力。
太空生活对基因的影响有多大？
这个问题比较复杂，因为“影响有多大”涉及到很多因素，而且研究还在不断深入。目前的研究更多是基于对宇航员血液样本的分析，以及一些细胞实验和动物模型。
从目前已有的报道和研究来看，太空生活确实可能导致：
染色体异常： 染色体是DNA的载体，当DNA受到损伤时，可能会导致染色体的结构发生变化，比如断裂、重组等。一些研究发现，部分宇航员在返回地球后，其血液细胞中检测到染色体异常的比例有所升高。
端粒长度变化： 端粒是染色体末端的“保护帽”，它随着细胞分裂而缩短，被认为是衰老的标志之一。有趣的是，一些研究发现，在太空生活期间，宇航员的端粒长度可能会发生变化，有时会变长，有时会变短，具体机制仍在探讨中。端粒的变化可能与细胞的修复和再生能力有关。
特定基因表达的改变： 科学家们也在监测宇航员身上某些基因的活跃度（基因表达）。研究发现，一些与DNA修复、免疫反应、细胞应激反应等相关的基因，在太空生活期间可能会表现出不同的表达模式。这可能意味着身体正在适应太空环境，或者在应对太空环境带来的挑战。
突变率的升高： 直接的基因突变率是否显著升高，还需要更多长期的数据来证实。虽然辐射是导致突变的已知因素，但人体自身强大的DNA修复系统也在努力工作。所以，最终有多少损伤能够“逃脱”修复并变成突变，是一个关键问题。而且，需要区分的是，有些突变可能非常微小，或者发生在非编码区，可能不会立刻表现出明显的生理影响。
需要注意的几个关键点：
个体差异： 每个人的身体状况和遗传背景都不同，对太空环境的反应也会有所差异。有些人可能更容易受到影响，有些人则可能抵抗力更强。
研究的局限性： 目前的研究样本量相对较小，并且研究对象多为国际空间站的宇航员（主要在近地轨道）。未来随着人类更深入的太空探索（例如前往火星），宇航员将暴露在更复杂的辐射环境中，届时需要更全面的研究。
修复机制： 人体有非常强大的DNA修复机制。细胞会不断地检测和修复DNA损伤。所以，虽然太空中的辐射会造成损伤，但身体的修复能力也很重要。
长期影响的评估： 很多基因突变的影响是累积的，而且可能需要很长时间才能显现出来。对宇航员健康的长远影响，例如未来患癌症的风险等，还需要长期的跟踪和研究。
总结一下：
确实有证据表明，太空生活，尤其是太空辐射，可能会对宇航员的DNA造成损伤，并可能导致部分基因突变或染色体异常。这主要是因为高能粒子辐射能够直接破坏DNA结构，而失重环境和心理压力也可能间接影响身体的修复和应激反应机制。
但是，我们不能简单地说“太空生活一定会导致基因突变，非常危险”。原因在于：
1. 身体的修复能力： 人体的DNA修复系统非常强大。
2. 影响的程度和类型： 目前的研究更多是发现一些细微的变化，例如特定基因表达的改变或染色体异常，直接的、显著的基因突变率是否大幅升高，还需要更多证据。
3. 太空任务的设计： 科学家们也在努力开发更有效的辐射防护措施和生命支持技术，以最大程度地降低太空任务对宇航员健康的影响。
4. 权衡风险与收益： 太空探索是人类进步的重要驱动力，对于科学家们来说，在确保宇航员安全的前提下进行探索，是一种必要且值得的“冒险”。
总而言之，太空生活对基因确实会产生一定程度的影响，这是一个非常活跃的研究领域。未来的科学研究，特别是针对长期、深空探测任务的宇航员，将帮助我们更清晰地认识这些影响，并为人类更安全地探索宇宙奠定基础。
网友意见
先放结论：
该宇航员「DNA发生了7%的永久性改变」这一说法，是欠准确的。
目前的发现是，与任务前的基线相比，是他的基因表达出现了8.7%的差异，而非基因本身。
根据报道，该宇航员，斯科特·凯利，及其同卵双胞胎兄弟马克·凯利，在执行任务前，都采样了外周血细胞做了RNA测序，以分析太空任务对基因表达可能造成的影响。
任务结束6个月后比对发现，斯科特的基因表达最终有8.7%与基准线出现了差异，而他的双胞胎兄弟也有一定的波动，但是相对更小。
NASA相关报道的原文是：
「Most of these changes (about 91.3%) reverted to baseline after he returned to Earth; however, a small subset persisted after six months. 」
这里提到，在斯科特回归地球6个月后，有大约91.3%的基因表达回到了基准线，所以等于有接近8.7%的基因表达出现了差异，而在这当中确实有观察到一些基因损伤。
暂时没有在这篇报道里发现「基因表达出现7%的差异」内容。如果有相关出处欢迎补充～
文中确实提到了7%的变化，但为体重在飞行中下降了7%；原文是「Studying various elements in Scott found that his body mass decreased by seven percentduring flight」。
为什么斯科特的基因表达发生了变化？
根据NASA的报道，观察到斯科特的部分DNA损伤，可能是辐射暴露引起的。
影响基因表达的因素有很多，比如宇宙射线、重力环境等等，都可能影响基因表达。
像是之前回答《如果一个人全身的DNA全部瞬间断裂或者失活会怎么样？》里提到过强电离辐射，宇宙射线就是其中一种表现形式，例如γ射线、X射线、能量化的电子等等。
身处空间站的宇航员受其影响，DNA的复制、转录、蛋白质合成也会受到波及，除了DNA损伤外，还可能造成突变。
除了基因表达，该宇航员还有哪些变化？
根据NASA的这篇文章《NASA’s Twins Study Results Published in Science Journal》
，该名宇航员斯科特·凯利的变化如下：
一些在研究结束时恢复的反应有：免疫反应、表观遗传变化（如DNA甲基化）、肠道细菌、体重和血清代谢物。
在飞行过程中，斯科特还产生了3种较为明显的炎症反应。
除基因表达外，同样没有完全恢复的变化有：端粒动态、DNA破坏、颈动脉增厚、眼部变化和一些认知功能的少部分变化。
其中端粒的变化较为特殊：斯科特的端粒在太空工作期间显著变长，而在回到地球后加速缩短，这可能会使斯科特面临加速衰老的风险。
端粒是位于DNA末端的一种核酸，包含细胞编码的遗传指令并保护染色体。
端粒会随着年龄增长而缩短，而斯科特的端粒却在太空工作中变长，回到地球后又缩短。
这项研究的意义是？
首先，最直接的意义是：确保宇航员的健康和安全，以克服太空作业中受到的挑战。
根据NASA的报道，可能的作用如下：
1.有助于评估宇航员总体健康状况，并确定潜在的长期风险。
2.通过基因表达的研究数据，了解人体如何适应太空的极端环境，并帮助研究人员更好地理解环境压力如何影响不同基因的活动，从而更好地理解太空中的生理过程。
3有助于科学家理解如何改善宇航员整体健康，比如调整饮食促使有益细菌生长。
4.有助于研究人员识别出对太空环境最敏感的基因，以研究长期太空任务的宇航员的表现遗传。
5.可能有助于确定太空生活引起的变化是长期或短期，并确定哪些预防措施可能更好地保护宇航员的健康。
6.有助于了解身体对DNA损伤的反应、端粒调控、骨骼形成和免疫系统应激。
以上对科学家研究人类长时间太空生活的影响，具有重要的参考价值。
长时间太空生活，会变异成蜘蛛侠吗？
每次说到辐射、基因变异之类的内容，免不了要扯到浩克、蜘蛛侠、曼哈顿博士……
可能是因为……每一个平凡的人都梦想成为英雄？
所以，这里脑洞大开，来探讨一下「变成超人」的可能性。
首先你是不太可能变成「超人」的。
因为根据设定，DC宇宙里的「超人」来自M78星云（划掉）氪星（Krypton），像卡卡罗特一样（划掉）被飞船送到了地球。
所以超人本来就是外星人，不在讨论范围。
那么就可以把问题重定向为，经过长时间的宇宙飞行生活，地球人的基因是否可以获得某些良性突变。
我问了一下生信大佬，答案是——
「太空生活会使人出现基因突变，但突变是完全随机不可控的，并且目前说不准好坏，要结合不同环境研究」。
所以结果不一定。
人类可能迟早会进入太空生活，而这样的生活可能给人类带来什么，还有待进一步探索。
而像宇航员、医护人员、消防员等，为人类默默奉献的“平凡的人”，都是值得我们每个人尊敬的英雄。
新闻资料来源NASA官网，部分内容由WeGene翻译后整理而成。
资料来源：
·NASA’s Twins Study Results Published in Science Journal，April 12, 2019，https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-twins-study-results-published-in-science-journal
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