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“天宮”添新客!空間站發現微生物新物種 太空生物奧秘探索引期待
2025-05-18 来源:央視網

央視網消息:中國載人航天工程辦公室發布消息,近日,科研人員首次公佈在我國空間站發現的一個微生物新物種,並將其命名為“天宮尼爾菌”。天宮尼爾菌是如何被發現的呢?我們還要把時間的指針撥回到2023年,神舟十五號航天員乘組在軌期間,他們當時在太空之家到底開展了什麼實驗呢?

此次微生物新物種發現是在空間站工程航天技術試驗項目支持下實現的。研究團隊聚焦於我國空間站長期運營過程中環境微生物的動態變化和安全控制,設計了多批次、全艙段、全景式的居留艙微生物監測任務。

2023年5月,神舟十五號航天員乘組利用無菌採樣擦巾對空間站艙內表面微生物進行在軌採集和低溫儲存。下行後,經過地面實驗分析,科研人員發現了一種全新的微生物物種——天宮尼爾菌。該研究綜合運用了形態觀察、基因組測序、系統發育分析和代謝分析等多學科手段,最終確認了這一獨特物種。

天宮尼爾菌:適應空間環境的“六邊形戰士”

科研人員還研究發現,天宮尼爾菌這個人們無法用肉眼看到的“太空居民”,還有多項優秀的“生存絕技”,堪稱微生物界的“六邊形戰士”。

此次發現的天宮尼爾菌是一類革蘭氏陽性的產芽孢細菌,隸屬於細胞桿菌科尼爾屬,與近緣物種相比,天宮尼爾菌在適應空間環境方面表現出色:第一,天宮尼爾菌具備卓越的“抗壓”能力,通過調控桿菌硫醇的生物合成,精準應對空間環境中的氧化應激。這種機制維持了細胞內的氧化還原平衡,保障其在極端條件下也能穩健生長。第二,天宮尼爾菌在生物被膜形成、輻射損傷修復等方面表現出獨特特徵,這些能力集於一身,幫助其成為能夠適應空間環境的“六邊形戰士”。

微生物一般通過四種途徑進入空間站

微生物是一類數量繁多、分佈廣泛且適應性極強的群體,它們在溫度、濕度等生長條件滿足的情況下會不斷滋生,共同構成空間站上的微生物群落。那麼,空間站裡的微生物到底是從何而來的呢?

空間站的微生物主要來源於以下幾個方面:

一是航天員自身攜帶。人體自身內部或體表天然存在細菌、真菌等大量微生物,隨航天員身體進入空間站,並通過艙內氣體和其他接觸途徑引入。

二是空間站使用材料和設備上攜帶。建造空間站使用的結構金屬、非金屬等各類材料在生產、存放、使用和安裝過程中,以及相關設備在裝配過程中,會通過人員、工具和環境(如廠房空氣、放置表面)將微生物引入並附著在材料、設備表面或內部。

三是地面總裝、測試等階段引入。空間站在地面總裝、測試、試驗和發射準備過程中,操作人員自身攜帶或穿戴的衣物、使用的工具,都會將廠房內地(牆)面和其他設施表面的微生物引入艙內。

四是來訪航天器及其貨物攜帶。為空間站運送貨物的貨運飛船自身及貨物均會攜帶微生物,並通過人員對貨物轉移和艙內氣體流通傳遞至艙內。

在軌開展空間站微生物防控具有重要意義

要實現人在太空的長期生存,必須構建相應的生態系統,不僅要有動植物,也要有微生物。如果空間站微生物失衡,就會給航天員健康安全及艙內系統穩定性帶來挑戰。

微生物會侵蝕材料,降低材料性能,進而影響空間站使用壽命。此外,某些微生物還會產生毒素,污染艙內空氣、水源和食物,導致艙內環境惡化。所以在軌開展空間站微生物防控,對於保障航天員健康和設備在軌長期穩定運行具有重要意義。

我國航天員在軌期間會定期開展微生物採樣

在“太空之家”,中國航天員乘組會定期開展空氣微生物、表面微生物、飲水分配器出水口微生物採樣等。據中國載人航天辦公室發布的消息,我國空間站正在開展空間微生物腐蝕領域的研究工作,科研團隊研製的微生物-材料相互作用科學試驗裝置已開展了多批次微生物與材料相互作用試驗,包括黑曲霉對聚氨酯塗層電路板、裸銅電路板、熱縮管等多種材料的微生物腐蝕試驗等。

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