生命科學

生物實驗室搬上太空

四年來第一位到訪國際太空站的生物學家,任務是啟動太空DNA定序計畫。

撰文/赫基特(Jennifer Hackett)
翻譯/林雅玲

生命科學

生物實驗室搬上太空

四年來第一位到訪國際太空站的生物學家,任務是啟動太空DNA定序計畫。

撰文/赫基特(Jennifer Hackett)
翻譯/林雅玲


2009年,當病毒學家魯賓斯(Kate Rubins)收到美國航太總署(NASA)錄取通知,意味著她將脫下隔離衣、換上太空衣。魯賓斯是NASA挑出的第20批太空人的其中一員,今年6月她首度前往國際太空站(ISS)。自從獲選為太空人,她便關閉原本在麻州懷海德生物醫學研究所主持的實驗室,並接受完整的太空任務培訓,包括長時間的水中活動和軍事飛行課程。一旦開始在太空中正式執行任務,魯賓斯將負責進行並監測250多項實驗,這些實驗由世界各地的研究人員提出,其中包括探討微重力狀態下DNA定序的力學反應;去年秋天約翰霍普金斯大學的研究人員也曾利用拋物線飛行進行類似研究。魯賓斯最近接受Scientific American採訪,對於即將旅居太空長達四個月發表想法。


Q:以往常見身兼分子生物學家的太空人嗎?


過去NASA也有太空人是生化學家。從阿波羅任務開始,就有科學家擔任太空人,當時NASA首度讓地質學家加入,不過目前主要集中在生物學和分子生物學的研究。至今我仍持續改良通風櫃,讓ISS的生物實驗得以順利進行,目前我們已經有能力在無菌環境下進行生物實驗。


Q:你會在ISS進行自己的研究嗎?


我原本是研究天花病毒、伊波拉病毒和病毒基因組學。我們不可能攜帶伊波拉病毒進入ISS,然而之前操作危險致病微生物的經驗,幫助我在面對困難和高壓的情況下能夠集中精神並保持專注。


Q:你特別期待這次任務的哪些研究?


我們這次的任務之一,是了解DNA定序技術在微重力狀態下如何運作。這很吸引我,因為猴痘病毒爆發時,我們也是利用這種小型可攜式的定序裝置。這種在偏僻的田野醫療中心使用的技術,和未來人類在火星或外太空勘探所使用的技術,可能具有相近的設計原理。對NASA來說,這些設備是否能用來偵測太空中的生命跡象,是一項相當關鍵的議題。


Q:所以,你將成為第一位在太空進行DNA定序的太空人?


如果一切都如期進行,我也希望如此。這項實驗的前期著重技術開發,主要是觀察這種定序技術在微重力下的表現,我們不清楚反應液是否會出現氣泡,也不知道少了重力,定序反應是否還能運作?實驗後期則是檢視DNA在太空中的變化。在ISS進行DNA定序讓我們了解遺傳物質在太空中的即時變化,並非只能比較DNA在間隔一段時間的前後差異,我們也可以研究輻射和睡眠變化等現象對基因組外遺傳修飾的影響。


Q:你學到哪些不曾想過會有的能力?


我學到了如何拆卸並更換噴射發動機。