你願意為了定居火星而改造基因嗎?

2021-01-20 解仁江

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作者:王婧彧

校對:楊伯順 王婧彧 張硯斌 張宇辰

審閱:牧夫天文校對組

美編:徐玖坤

後臺:庫特莉亞芙卡 李子琦

藝術想像圖 :SpaceX希望憑藉「星艦」運輸系統來建設的火星城市

Credit: SpaceX

如果人類想在火星上定居,可能需要稍微變得「非人類」。

NASA希望在本世紀30年代進行火星載人任務的發射,這對於太空人來說會很艱巨,因為他們將會在好幾年內同時承受高輻射載荷,微重力帶來的骨質流失和其他的危險。但是,官方表示,這些先行者們仍會相對健康地返回地球。

但是,對於那些選擇不回來的太空人來說就另當別論了。專家表示,我們如果想永久居住在火星,或者任何一個地外行星上,並且還要保證安全和健康,也許需要對我們這個物種的基因進行一些調整。

在5月12日由紐約科學院舉辦的主題為「陌生的火星:太空殖民的挑戰」的線上會議上,來自休斯敦月球與行星研究所的天體生物學家和地球微生物學家Kennda Lynch表示,如果人們想要在火星上生活、工作和繁衍的話,就需要基因編輯和其它先進的技術一展身手了。她說道:「到那時這些技術就會顯得十分重要甚至必需」。

科幻到現實

基因強化將不會只存在於科幻小說中。比如,科學家們已經在實驗室中將體型嬌小、招人喜歡並且可以在真空中存活的緩步動物的基因移植到了人類細胞中。來自威爾康奈爾醫學院(紐約市康奈爾大學醫學院)的基因學家,同時也是此次網上會議參與者之一的Christopher Mason表示,那些基因被編輯過的細胞相比於其它的同類細胞表現出更強的輻射耐受性。

大名鼎鼎的緩步動物、生物界bug般的存在——水熊蟲

Credit: http://news.bioon.com/

NASA和其它航天機構已經採取了許多措施來保護他們的太空人,物理上的比如航天飛船的隔熱罩,藥理上的比如使用一系列藥物。因此,只要證明了方法是安全的,在基因層次上保護太空人們並不算是一個概念上的大跨越。他在網絡會議上提出疑問:我們這樣做是否符合道德?他的想法是,如果這是一個漫長的任務,就不得不需要做點什麼。當然首先要保證這麼做是安全的,雖然我們現在還無法確定。

緩步動物和極端微生物,比如抗輻射奇異球菌,有著強悍的適應環境的特性,Mason補充說道。他一直在研究長期飛行對NASA太空人Scott Kelly的影響(在2015、2016年,Kelly在國際空間站上停留了將近一年)。如果具備這些能力,太空人們不僅可以到達火星,還能走得更遠,能夠去往一些更陌生、更危險的地方。比如,去往冰殼下擁有一個巨大海洋的木星衛星歐羅巴。這樣的載人任務在目前無疑是不可能實現的。歐羅巴除了十分寒冷之外,還位於木星強輻射帶中心。

木衛二歐羅巴

Credit: Wikipedia

Mason告訴我們,如果我們到了那兒,將會被輻射「油炸」——如果不做點什麼,比如提供各種防護,必死無疑。基因工程至少讓我們敢於考慮將太空人送到太陽系中最有可能擁有生命的歐羅巴。(這顆木星衛星是NASA行星探索機器人項目的首選。在本世紀20年代中期,NASA將會進行「木衛二飛躍任務」,它會在幾十次飛掠中評估這顆衛星的宜居性。美國議會還要求NASA設計出一個歐羅巴著陸器,但是現在只是概念任務。)

被改變的不僅是我們

Lynch說道,幾乎可以肯定的是,基因工程不會只局限於太空人和殖民者。最新的合成生物學研究表明,未來「設計者細菌」將會幫助殖民者們在這個紅色星球上立足。這些細菌能夠幫助我們製造出需要的東西,為我們製造建立棲息地所需要的材料。科學家們正在研究很多課題,來為我們的火星之旅提供這樣的條件。

一些研究者和探險提倡者甚至提議利用製造者細菌來改變火星的環境,把它變成一個更適宜人類居住的地方。這引出了一個巨大的倫理問題,尤其是考慮到在過去火星的地下湖或含水層中可能擁有生命並且現在依然存在。(為了抗輻射或者其它原因而永久地改變我們的基因組,這肯定會讓一些人懷疑其在倫理上的可行性)

Lynch說:「大多數天體生物學家反對改變火星的環境,他們強調說我們不希望消滅或者從根本上改變一個火星上可能存在的原始生態系統。這是不符合道德也不符合科學的。」

「總之,我們探索火星的一個主要原因是想知道地球是不是宇宙中唯一擁有生命的地方。」

「如果在不知道生物是否在其它星球上存在之前就將它們抹滅了,我們又如何能達到這個目的呢?」

原文連結

https://www.space.com/mars-colony-human-genetic-engineering-tardigrades.html

科普不易,各位老爺賞點飯錢吧~

責任編輯:楊伯順

牧夫新媒體編輯部

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