為什麼科學家把「超級基因編輯鼠」送上太空?這背後有什麼秘密?

2021-01-20 網易

2020-01-12 23:04:50 來源: 鍾銘聊科學

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  美國時間12月5日,埃隆·馬斯克的公司SpaceX將獵鷹9號火箭成功發射,這個火箭搭載的除了國際空間站的貨物物資外,還有一批經過基因編輯的超級老鼠。那麼問題來了,他們為什麼將超級鼠送上天空呢?

  

  動物與太空

  其實,動物們一直與太空探測有著密切的關係,人類歷史上,第一個進入太空的就是一名叫做萊卡的流浪狗,當時為了測試生命進入太空後的數據情況,蘇聯培訓了一批流浪狗作為「特殊的太空人」,並把它們送入太空,而萊卡是第一個進入過太空的生物。

  

  除了萊卡之外,各國的科學家們相繼將猩猩、蜘蛛、老鼠、猴子以及其他許多生物送入太空,送入太空的目的,都是為了人類進入太空做準備。加加林進入太空前,曾感嘆這些動物們才是第一個登上太空的生物。

  由此可以看出,動物進入太空並不罕見,但為什麼現在又要培育超級老鼠登上太空呢?有什麼重要的意義嗎?

  基因編輯的超級鼠

  在了解超級鼠進入太空之前,我們先了解一下超級鼠有哪些超級的地方。超級老鼠是生物教授查德漢森等15人培育出的一種轉基因老鼠,它們通過基因編輯技術修改了老鼠的一種基因(PEPCK-C),讓老鼠具有了高效運動能力,同時有避免了過量運動導致的乳酸產生。

  

  該老鼠的特點是運動能力非常強,可以連續奔跑幾個小時,速度可達到每分鐘20米,這種強度換算成人類的情況,只有專業運動員可以做到。

  它們不僅擁有著超強的運動能力,而且還擁有更長的壽命和更強的繁殖能力,普通老鼠在1歲左右就會無法生育,而超級老鼠即使在3歲的高齡,依然可以保持著生育能力。

  除此之外,超級老鼠還擁有著超強的肌肉生長能力。

  

  科學家將這些超級老鼠送入太空之後,可以測試在微重力環境下,對肌肉有什麼影響。

  我們知道,在太空中幾乎不受任何星球的引力,這意味著在真空的太空人移動時並不需要克服摩擦力與引力,所以人體的肌肉會在太空中萎縮。

  

  以往國際空間站會在太空中配備一些裝備,讓太空人能夠在太空中運動。如果科學家能直接研究肌肉在太空中的反應,針對這些反應提出對應的解決方法,或許可以幫助太空人在太空中執行長時間的探索計劃,以及在未來實現長途星際穿越的可能。

  

  老鼠胚胎的太空實驗

  其實,人類在太空進行的一系列實驗,都是為了檢測在太空環境下,地球生物的反應。除了超級鼠實驗之外,人類曾經還把冷凍的老鼠胚胎送往太空,這些胚胎從太空返回後,再移植到地球上老鼠的子宮內,孕育並繁殖。

  

  該項實驗是測試在太空中動物胚胎長期暴露在宇宙輻射以及紫外線下會有什麼影響?我們知道,植物果實進入太空之後,會被宇宙射線改變自己的遺傳物質,因此會演化出各種模樣。

  動物胚胎和植物果實一樣,在進入太空後,也會被宇宙輻射改變DNA結構。科學家可以通過這些老鼠胚胎發育出的個體,觀察太空環境對生物壽命的影響,患癌概率以及其他方面,為人類星際穿越,或者星際移民做準備。

  

  之所以人類在宇宙中做實驗的對象選擇老鼠,是因為直接用人類胚胎和太空人做人體實驗違反人倫道德, 而且增加人類基因池的風險,而人類基因與老鼠有85%的相似度,所以用老鼠做實驗不僅安全無風險,還能夠最大程度將老鼠的科學研究,部分對應到人類身上;再者老鼠的繁殖速度快,用老鼠做實驗可以足夠快地得到遺傳數據,大大提高了科研效率。

  所以,總結下來就是,之所以會有「超級鼠」的項目,是因為科學家想要了解肌肉在太空環境下的反應,並提出相應的應對方法,以便太空人在太空中執行更長時間的太空任務。

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