双胞胎马克（左）和斯科特·凯利（下图）。科学家们设计了一项类似的实验，在珠穆朗玛峰上进行双胞胎实验，以确定斯科特基因表达的变化是由于空间还是压力。

双胞胎宇航员~（网络图）

你可能还记得美国国家航空航天局（NASA）的双胞胎研究，其中10个不同的研究团队研究了宇航员斯科特·凯利（Scott Kelly），他在2015年和2016年在国际空间站（International Space Station）上花了一年时间，并将他与他的同卵双胞胎比较，同为宇航员的一直留在地球上马克·凯利（Mark Kelly）。

这项研究的一部分是研究和比较双胞胎的DNA，就像《大西洋月刊》上的文章所描述的那样，当许多新闻媒体曲解了结果，并错误地报道了斯科特·凯利的DNA在太空中的时间发生了巨大的变化时，这就引起了轰动。事实上，正如NASA的媒体报道所解释的那样，斯科特·凯利的DNA并没有从根本上改变。但是研究人员确实观察到了基因表达的变化，即基因对环境的反应。

一年的太空生活改变了斯科特7%基因？（网络图）

斯科特的大部分基因表达在返回地球后恢复正常，但他的基因表达的7%没有回复。正如NASA发布的报告所指出的那样，7%的差异表明了与凯利的免疫系统、DNA修复和骨形成网络相关的基因的长期变化。这些变化可能也会影响到斯科特的基因对缺氧、缺氧和高碳酸血症的反应，这是血液中二氧化碳过多的状态。（后者是国际空间站的一个潜在问题，正如2012年的研究报告所指出的那样，环境中的二氧化碳浓度高于地球上正常的大气环境，而机组人员通常会报告诸如头痛和嗜睡等症状。）

是空间还是压力？

斯科特·凯利的基因表达的变化是在太空中引起的，还是仅仅是一个极端紧张的环境造成的？回答这个问题的一种方法是研究海拔高的登山者，那里稀薄的大气和低温会导致压力，并将他们与处于较低海拔的双胞胎进行比较。

克里斯托弗·梅森（Christopher Mason）是纽约市威尔康奈尔医学院的副教授，负责美国宇航局基因表达研究。他设计了一项类似的实验，其中包括两名登山者威利·贝内加斯（Willie Benegas）和马特·莫尼兹（Matt Moniz），他们计划在5月登顶珠穆朗玛峰。据《科学》杂志的一篇报道称，这两名登山者两个登山者都有一个住在低海拔地区的双胞胎，与贝内加斯同卵的双胞胎和莫尼兹的孪生兄弟，这是为了。（根据密歇根州立大学的双胞胎登记处的数据，同卵双胞胎拥有相同基因的100%，而异卵双胞胎的基因占50%。）

如果一切按计划进行。外刊网站5月11日报道称，尼泊尔的监管问题可能会影响到此次攀登。然而，贝内加斯在5月14日的一封电子邮件中说，登山活动仍在进行中，两名登山者的目标是5月20日抵达峰顶。

但已经有科学证据表明，冒险进入地球的高海拔可以改变基因的表达。蒙大拿大学的助理教授扎克·舍维龙（Zac Cheviron）一直参与研究海拔对鹿鼠的影响。这种微小生物的区别在于，它拥有北美哺乳动物的最极端海拔范围的特征，从死亡谷的海平面以下到超过4300米的山坡。

鹿鼠了解一下？（网络图）

没有参与珠穆朗玛峰研究的助理教授舍维龙说，在模拟的高海拔环境下，低地的鹿鼠会经历基因表达的变化，从而影响其肌肉的结构。表达的变化会使它们发展出更多的慢肌纤维、氧化性肌纤维，并增加更多的血管。这些变化是一种适应反应，使老鼠能够适应山区环境，在那里稀薄的空气使它更具挑战性，为肌肉组织提供所需的氧气。

变化模拟进化到某一点

他解释说，基因表达是生理学的一个延伸，它可以将基因转向并使其下降，因为它在这些条件下提高了生存率。他说：“对于某些特征，由基因表达驱动的可塑性似乎确实模仿了由进化驱动的适应性。

助理教授舍维龙强调，但这只在一定程度上是正确的。出生在山上的鹿鼠，是在高海拔地区进化的前几代鹿鼠的后代，具有一种突变，使它们能够表达比低地鹿鼠更高水平的影响肌肉纤维和血管的相同基因。

“如果你把一个低地生活的人暴露在高海拔地区，他们就会得到基因的表达来发展更多的血管，”助理教授舍维说。“但是他们没有高海拔地区生活的人那么多。”

并不是所有的基因表达都能适应低地的人在高海拔地区的适应能力。正如2014年的《科学》杂志上的文章所描述的那样，许多居住在高海拔地区的藏人都遗传了基因，使得他们的身体能够更有效地利用氧气，而不是拥有大量血红蛋白的红细胞。当一个低地的人冒险进入同样的高海拔地区时，他或她的身体会试图通过制造更多的红细胞来应对，这种变化会使血液变浓，使人更容易受到血栓和中风的伤害。

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