爱因斯坦的相对论告诉我们，在空间中的速度愈快，时间就愈慢。着名的双生子吊诡（Twin Paradox）指出，假想一对双生兄弟，一个到太空高速旅行，数年后当他回到地球时，将发现他比留在地球上的兄弟年轻。这听起来不可思议，但的确是真实的。

　　果真绝对如此吗？某些研究人员开始认为，太空旅行可能会有相反的结果。它可能导致过早地老化。美国航太总署Johnson Space Center研究辐射的首席科学家Frank Cucinotta指出爱因斯坦双生子吊诡的问题在于并未加入宇宙辐射与生物老化的条件因素。当太空人在太空旅行时，他的染色体被暴露在击穿宇宙射线。这可能损坏他的端粒体（telomere）

　　到目前为止，这个影响对太空梭和太空站的太空人尚不构成严重危害，就算有也非常小。这些太空人的轨道在地球磁场的防护之内，地球磁场已经偏折了大量的宇宙射线。但到了2018 年，航太总署计划派人再到月球甚至到火星，这就使太空人离开地球磁场的保护圈，暴露于宇宙射线之下，进行为期几周或几个月的任务。自然地，航太总署希望了解是否"辐射老化" 的危险性是否真正存在，如果有，如何防护。科学家现在才开始看待这个问题。得到航太总署支持进行相关研究的德州大学Southwestern Medical Center 细胞生物学家Jerry Shay 表示，关于宇宙辐射与端粒体流失之间的关连性，目前所知的资讯还很少。

　　端粒体像定时炸弹的引信，每当细胞分裂基因复制它就变短；当端粒体太短，细胞的大限将至，它不能再分裂。如果没有这个内建的保险丝，人类细胞就会持续不确定地生长和复制。实际上，科学家相信细胞演化出端粒体作为防止癌肿瘤控制细胞成长的方式。由于端粒体的存在，多数人类细胞在定时炸弹爆发前只能分裂50 到100 次。当前一个关于老化的理论认为，当人体的细胞开始面临这个端粒体的极限期时，因为缺乏新生的新细胞，引发种种老化的典型的征状:起皱纹的皮肤、器官功能的衰退、微弱的免疫系统等。Shay 提醒道，虽然端粒体短损是否实际导致老化，学界仍在论辩。但端粒体趋短与老化现象亦步亦趋发生是个事实。例如，具有较短端粒体的人，平均寿命较具有长端粒体的人短。但缺乏证据显示端粒体是造成的原因。

　　最近由 Cucinotta 和同事进行的研究显示，铁核心的辐射(iron-nuclei radiation，宇宙射线的主要组成) 的确破坏人类细胞的端粒体。他们将人体淋巴球的血液细胞分别暴露在铁核心辐射及迦玛射线辐射之下。这样精细的分析相当费时，另一项称为RxFISH (Rainbow cross-species Fluorescence In Situ Hybridization) 的新技术可以同时观察许多个端粒体。研究人员得到一个令人惊奇的结果：铁核心辐射比伽马射线对端粒体更具破坏力。他们认为这个差异肇因于铁核心辐射形成的破坏幅度更宽。端粒体像一个结在染色体圈末端的小节点。伽马射线一次只能撞击这个圈的一端，但铁核心辐射却能同时影响双端，给予端粒体长时间的损伤，甚至可能导致它被完全消除；这个解释还只是猜测。右图中白色端点是端粒体，灰色部分是染色体。影像来源：U.S. Department of Energy Human Genome Program.

　　当下的任务是找出端粒体损坏对太空人危害程度的量化结果，以便任务的负责人和太空人面对他们所冒的风险时能做出合于知识的决定。Shay指出在所有的情况下，影响都相当有限。举例来说，执行阿波罗任务的太空人比其他太空人平均早7年得到白内障，而白内障是老化的现象之一。值得忧心的是脑部和脊髓可能的老化。一项实验显示，铁核辐射对老鼠脑部组织的"老化"具有危害。研究人员表示愈来愈多的迹象看起来这可能是长期太空旅行的一个问题。然而如果科学家能确切了解铁核辐射对端粒体影响的方式，他们应该能够发现避免或修补的方法。解决方式也许如服用含有基因修补分子的药片一样简单。无论如何，航太总署希望保持他们的太空人年轻健康。左图为RxFISH技术显示人类染色体；影像来源：NASA/JSC。下图是端粒体受铁核辐射与加玛射线影响比较。

　　这项研究不应该被解读为爱因斯坦的特殊相对论是错误的。事实上它仍然是正确的。双生子吊诡盾说明的是时间延迟。它从未企图对所有太空旅行的方面的现象作解释。此处被研究讨论的是空间辐射的作用对端粒体的影响，可以说是 是"吊诡中的吊诡（paradox on the paradox）"。

【译按】：人体细胞染色体末端有一小段基因称为端粒体Telomere，像火柴棒一样，盖住每一条染色体的顶端，保护并保持基因的稳定性。科学家经过多年研究，发现端粒体与人类的寿命有密切关联，端粒体随细胞分裂与基因复制而耗损；生命则随端粒体的耗损而新生、延续，当然也与时俱老而逐渐衰亡。

参考资料：http://science.nasa.gov/headlines/y2006/22mar_telomeres.htm?list69450, 2006.03.22, GIR