互动科普

2009年，美国科学家凯特·鲁宾斯（Kate Rubins）被美国航空航天局（NASA）选为预备宇航员，此后她脱掉在实验室里穿的白大褂，换上了太空服，并接受一系列训练。

鲁宾斯是一名训练有素的病毒学家，被美国航空航天局遴选为第20组宇航员。今年6月，她会迎来生平首次国际空间站之旅。自从被选中后，她就关闭了自己在怀特黑德生物医学研究所（Whitehead Institute）的实验室，开始接受一系列训练，包括长期水下训练和军事飞行员课程。在空间站，她将负责开展和监控250多项由世界各地研究人员提交的试验，搞清楚在微重力环境下DNA测序的技术细节——去年秋天，约翰斯·霍普金斯大学的研究人员曾首次在做抛物线飞行的飞机中进行过此类尝试。

近期，《科学美国人》采访了鲁宾斯，请她谈谈即将到来的长达4个月的空间站之旅。

《科学美国人》：像你这样从分子生物学家变成宇航员的情况，很少见吧？

鲁宾斯：NASA以前就挑选过生物化学家作宇航员。其实，早在阿波罗登月计划时，NASA就曾吸收地质学家加入宇航员队伍。不过最近的研究重点变成了生物学和分子生物学。我们已经升级了实验通风柜，这样就可以在空间站进行生物试验。现在我们有能力为所有生物试验提供无菌环境。

《科学美国人》：你在空间站会开展自己的研究吗？

鲁宾斯：在地球上，我的研究领域集中在天花、埃博拉病毒和病毒基因组学。很显然，我们不会把埃博拉病毒带到空间站进行研究。但我有同危险病原体打交道的经验，这可以帮助我在极具挑战和充满压力的环境下集中精力工作。

《科学美国人》：在空间站，你最喜欢的试验是什么?

鲁宾斯：我们试图了解如何在微重力环境中开展DNA测序。对我而言，这真的很酷，因为小型的便携式基因测序设备已经应用在了实际的研究中，例如，在猴痘爆发期间。研究人员在远程医疗中心所使用的技术，与NASA打算用于火星探险或深空探索的技术是一样的。NASA真正关心的是，这些技术和设备能否检测到宇宙中的生命迹象。

《科学美国人》：你会在太空进行首次基因测序吗?

鲁宾斯：如果时机成熟的话，我希望如此。

试验的第一部分更多是技术开发：我们想看看微重力环境下这种测序技术的表现。我们不知道在没有重力的情况下，是否会形成气泡，以及测序反应会如何进行。试验的第二部分是看DNA在太空中会发生什么变化。在国际空间站进行DNA测序，可以让NASA实时看到遗传物质在空间站所发生的变化，而不是只看到发射前后的DNA快照，这就填补了中间过程的空白。我们也可以观察因辐射、睡眠变化等引起的基因组表观遗传改变。

《科学美国人》：你学到了什么原先从未想过的本领?

鲁宾斯：我学会了如何拆除并更换飞机发动机。