3月3日，美国国家航空和宇宙航行局的宇航员Scott Kelly 和俄国宇航员Mikhail Kornienko在国际空间站历经了漫长的340天后，于哈萨克斯坦着陆归来。

作为NASA“太空之年”的项目的部分内容之一，Kelly 和他在地球上的同卵双胞胎哥哥Mark Kelly——退休的宇航员，提供了他们的血液，唾液和尿液作为样本，并且进行了一连串生理和心理的测试，以此来研究经过长期的太空飞行对人体所造成的影响。

同卵双胞胎和异卵双胞胎长期被用来研究基因和环境对人体特质的作用，同卵双胞胎拥有完全相同的基因，而异卵双胞胎只有50%的相同基因。与异卵双胞胎相比，如果某种特质更频繁的出现在同卵双胞胎之间，那就说明遗传因素占有很大的决定作用。

“在人类领域里双胞胎研究是唯一的天然实验，”伦敦国王学院的遗传流行病学教授Tim Spector说。通过研究双胞胎，你可以了解很多关于自我的信息，如是什么塑造了我们，是什么使我们与众不同，以及先天因素和后天因素在其中所扮演的角色，这些是从其他渠道里无法获得的。”

Spector任英国双胞胎登记处主任，该处拥有12000对双胞胎的数据并且研究过由先天和后天因素导致的年龄相关性的复杂性状与疾病。他估计有100多个国家正在组织进行着双胞胎研究，而且其中的大部分项目的信息数据来源于类似英国双胞胎注册处的大数据库。

等到我们可以看到宇航员双胞胎的研究成果可能还需要一段时间，研究员希望这次能够为我们展示关于人类健康的独特观点。下面是以往双胞胎研究的实例——有些已名声大噪，有些仍无人问津。

优生理论

维多利亚时期的科学家Francis Galton，Charles Darwin的表弟，他是认识到双胞胎对研究遗传性状有重要价值的先驱之一。在1875年标题为“双胞胎史”的论文中，Galton通过双胞胎来预估先天和后天（Galton自创的概念）的影响。但是他坚定不移的相信人类的智力取决于先天因素，将他的理论带进了死胡同：他成为了优生理论（他自创的概念）的强力拥护者，该理论认为通过血统的筛选可以创造出“天资聪慧而高贵的种族”。

基因与智商

2003年，美国弗吉尼亚大学的心理学教授Eric Turkheimer对智商的遗传研究有了全新的看法，其主要研究方式为双胞胎研究。 Turkheimer 发现大部分研究的定论都是智商很大程度由遗传决定，而且参与研究的双胞胎都是来自于中产阶级，由此他想知道如果研究范围是贫困人民，结果会是如何。于是他将目光放在贫困家庭上，并且发现同卵双胞胎之间与异卵双胞胎之间的智商的差异变化一样大。也就是说，在贫困环境中成长的孩子会能够改变先天智力。

日常疾病的遗传基础

通过研究英国双胞胎登记处的数据与生物样本， Spector 和他的同事已经发表了600多篇的论文，表明许多常见疾病，如骨性关节炎，白内障，甚至是背部疼痛都与遗传有关。“当我刚涉足该领域时，人们认为只有伴性疾病（比如癌症）与遗传有关，”Spector 说。“我们的研究发现改变了先前的看法。”

可遗传进食障碍

最新双胞胎登记处之一——密歇根州立大学双胞胎登记处正式上线，该机构建于2001年，致力于研究遗传和环境因素对精神障碍与医学疾病的影响。该团队最出于意料的发现之一是神经性厌食症跟遗传有关。

“人们长期认为神经性厌食症是完全由文化，媒体和社会因素所决定，”密歇根州立大学双胞胎登记处副主任Kelly Klump 说。“多亏了双胞胎实验，我们现在发现正如精神分裂症和躁郁症一样，基因在进食障碍中也起了相当大的影响。如果没有双胞胎研究，我们永远也无法了解到这一点。”

遗传性肥胖症

1990年，遗传学家laude Bouchard进行了一项经典的双胞胎实验，目的是探究基因在机体脂肪储存中的作用，laude Bouchard现于路易斯安那州大学工作，他为十几个清瘦的青年提供宿舍，并给他们提供过量的食物，每天摄入1000卡路里，持续3个月。虽然实验结束后，每个实验参与者都增重不少，增重的范围是9磅至29磅。跟不同对的双胞胎之间的增重量相比，每对双胞胎之间的增重量更相近，并且每对双胞胎肥胖的部位，不论是在腹部，胳膊还是在大腿处，都差不多相同。

解开“同性恋基因”之谜

大量的双胞胎实验都尝试着阐明基因在性取向中的重要性。2008年，斯德哥尔摩卡洛琳斯卡学院的Niklas Langström带领着研究人员在瑞典双胞胎登记处的双胞胎资料数据中寻找宝贵的信息，以此来调查研究基因与环境对性取向的影响。科学家们发现同卵双胞胎和异卵双胞胎的男同性恋只有35%的基因差异，甚至更少——女同性恋只有18%的基因差异。

迄今为止最全面的研究之一表明：遗传因素和环境因素之间复杂的相互作用决定了人的性取向。就像其他研究此类充满争议性的话题的双胞胎实验一样，Langström的研究被批评为采用的自愿者具有偏向性，因为在这项研究中，从瑞典双胞胎登记处只抽取12%的男性作为研究对象。

分开抚养的双胞胎

1979年，Thomas Bouchard 带领进行了至今最吸引人的双胞胎实验。明尼苏达州双胞胎与家庭的研究中心主任Bouchard 将研究重点放在从婴儿时期便分开抚养的同卵双胞胎和异卵双胞胎上。他发现在不同的环境下成长的同卵双胞胎具有相似的性格，兴趣和价值观。在其中一个著名的经典实例中，Bouchard 遇到了从出生便分开，直至39岁又重聚的一对双胞胎。

“这对双胞胎，”Bouchard之后写道，“都跟名叫Linda人成过婚并离了婚，第二任妻子都叫做Betty，他们其中一个儿子都取名为James Allan，另一个儿子取名为James Alan，并且他们家的狗都叫做Toy。”

但是密歇根州立大学双胞胎登记处的Klump 很快地指出Bouchard的发现不能作为基因决定论的有力证据。“我们并非作为一个随机个体或一张白纸降生到这个世界来，”Klump 说。“在生活中，我们有很多选择，但有些选择很可能是基于我们自身专长和喜好而做出的。Bouchard的研究表明我们的喜好，需求和我们所选择的环境是相互影响，相互作用的。”