这个中学生，要解开宇航员健康之谜

王馨立

安娜·索菲娅是个相当聪明的姑娘，她4岁时就梦想遨游太空，现在她已17岁，正大步跨向儿时的梦想。

2017年，美国有300多名中学生破天荒地参加了一个把基因项目送进太空的竞赛，只有安娜·索菲亚的项目被选中。这个科学项目是为了更好地了解宇航员是如何保持他们的健康的。

2017年4月，美国航空航天局让安娜·索菲娅的研究项目搭乘猎鹰号火箭飞往国际空间站。几天后，宇航员在国际空间站上开展了这个实验。实验最终可以帮助科学家了解更多关于太空旅行如何影响人类身体的信息。

太空生活影响宇航员健康

在太空，宇航员要体验微重力即失重状态。由于失去了地球大气层的保护，他们还要暴露在辐射环境中，同时还得忍受更大的心理压力，这些都可能影响宇航员的健康。一直以来，美国航空航天局对宇航员在太空的身体状况及心理压力极为关心，并不断进行测试。有两个美国宇航员是双胞胎兄弟，哥哥名叫马克，现已退休，弟弟斯科特在太空待了近一年。科研人员对他们兄弟俩进行了测试，结果发现：弟弟返回地球后，身体被拉长大约5厘米，肌肉萎缩，皮肤变得易过敏。虽然两人的基因几乎完全相同，但经历了太空生活后，弟弟的身体状况发生了很大的改变。

安娜·索菲娅说，在她很小的时候，就知道宇航员在太空生活时要比地球上更容易生病，因为他们的免疫系统弱化了。因此，她开始学习有关太空和人类身体方面的知识。除了生物学方面的知识，她还跟着老师学习科学期刊中的相关研究文章。通过这些学习，安娜·索菲娅知道，人类与其他生物的DNA分子携带遗传信息，而太空飞行会导致人的DNA发生变化。在研究中她还发现，环境也会影响人的健康，其途径是通过微妙的DNA核外遗传来改变。这些变化来自饮食、有毒物质和其他因素，它们会影响人体的许多功能，其中包括免疫系统的功能。

地球与太空同步的实验

基因研究项目要顺利开展，需要使用一种新的器械——微型的PCR机，该装置能把DNA复制成数以百万计的微小模块，以此来帮助科学家进行研究。

安娜·索菲娅在得知微型PCR可以监测核外遗传的变化后想出了一个点子。她与指导老师、麻省理工学院生物学研究生霍利·克利斯坦森一起，研发出两个相同的程序来进行操作，一个在地球上，一个在国际空间站。这样做的目的是，看微型PCR机是否在太空也能像在地球上一样工作，因为此前这个机器从未被用于太空。

基因研究项目被选中后，安娜从斑马鱼鱼苗体内提取出DNA样本，然后复制了另一套相同的样本，一套随微型PCR机一起发送到太空，另一套利用PCR机在地球上进行研究，这样就可以不间断地比较两项实验的结果。借助斑马鱼鱼苗的DNA，研究者可以通过核外遗传的变化，寻找到标记物，以它作为标准或者参照，验证微型PCR机在太空工作是否与在地球上工作一致。

2017年4月，部分实验品搭载火箭从肯尼迪航天中心发射升空送往国际空间站，安娜作为代表出席了发射新闻发布会，在观看火箭发射时，她感叹道：“简直难以相信正在发生的一切！”

实验品到达国际空间站后，英国宇航员蒂娜·皮克把微型PCR机打开，这是人类第一次在太空做复制DNA的研究，而且在地球上，相同的实验同时进行。一个月后，皮克安全降落在太平洋，把样品带回地球。安娜通过国际空间站的视频信号，对皮克做出的贡献表示由衷的感谢。

安娜取回来自太空的样品，立即与地球上的实验结果进行分析和比较，结果与她所预计的完全一致，这也证实微型PCR机在太空能够正常运转。安娜认为：“这个实验说明，我们现在可以利用它来探索宇航员在太空的DNA变化以及可能会影响他们健康的因素了。”