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2024年4月25日，在中国酒泉卫星发射中心空间运用系统科学实行样品制备室，工作人员观察备份斑马鱼状况。

新华社记者 金立旺摄

中国空间站里，一名小小的“住民”首次现身，为太空生命科学增添了新篇章。克日，科研人员在中国空间站中发现并定名了一个全新微生物物种——“天宫尼尔菌”。这一新发现拓展了人类对微生物多样性的认知，也标记着中国空间生命科学研讨取得的新进展。

从微生物监测到果蝇繁育，从生命科学到材料工程，中国空间站正不断开释国家太空实行室的科研潜能，推动人类认知的边境向太空延伸。

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揭秘太空情况中的“六边形兵士”

微生物是地球上最陈旧、最多样的生命形式之一。虽然体型巨大，却无处不在。从空气中的悬浮颗粒到土壤深处、从深海极度情况到人体的肠道系统，它们配合构成了一个庞大而庞大的“微生物宇宙”。现在，仍有大批微生物还没有被人类发现、研讨和定名，每一次的发现都是一次翻开未知世界大门的欣喜。

在空间站如许一个密闭、非凡、极真个情况中，微生物的世界更是充斥神奇色采。

此次发现的“天宫尼尔菌”，是在空间站工程航天技能实验项目支撑下完成的。研讨团队聚焦中国空间站长时间运营过程中情况微生物的动态变化和安全控制，计划了多批次、全舱段、全景式的居留舱微生物监测任务CHAMP(China Space Station Habitation Area Microbiome Program)。2023年5月，神舟十五号航天员乘组使用无菌采样擦巾，对舱内外观微生物举行了在轨采样，样本被低温保存并带回地面。随后的地面实行阐明中，科研人员通过形状观察、基因组测序、系统发育阐明和代谢特征研讨等多学科手段，终究确认这是一种此前未被辨认的全新微生物物种。由于这一新物种是在天宫空间站发现的，又隶属于细胞杆菌科尼尔属，是以得名“天宫尼尔菌”。

科研人员发现，天宫尼尔菌不但是一个新面孔，而且具备了强大的太空顺应能力。作为一种革兰氏阳性的产芽孢杆菌，它能够在微重力、辐射增强、营养稀缺等多重压力前提下波动生存。研讨显示，它能够通过调控杆菌硫醇的生物合成，来精准应对太空中的氧化应激压力，保持细胞内的氧化还原平衡，从而保障其在极度前提下妥当生长。此外，它还显示出在生物被膜形成、辐射损伤修复等方面的出色能力，堪称太空情况中的“六边形兵士”，无望为航天康健保障、生物资源利用、废弃物处置惩罚以及抗菌新材料开辟等提供新思路。

创建空间站微生物防控机制

空间站的微生物从何而来？事实上，空间站虽然阔别地球地面，但并不是真空无菌的存在。微生物可以通过多种路子进入空间舱，例如航天员体表或体内携带的微生物、设备材料在制作和运输过程中的附着物、货运飞船和所搭载物资等，都大概成为空间站微生物的来源。在相宜的温度和湿度前提下，这些微生物会在舱内迟钝繁殖。

人类要在太空长时间生存，必须构建相应的生态系统，不但要有动植物，也要有微生物。但是，一旦空间站的微生物失衡，也大概带来潜在威胁。例如，某些致病微生物大概在航天员免疫力削弱时引发熏染；有的微生物大概腐蚀空间站的枢纽设备，如电缆、电路板等，甚至形成生物膜梗塞管道，影响系统运行安全。有研讨显示，国际空间站上部份微生物在橡胶、金属钛、电路板等材料上生长后引发了腐蚀、变形和功能退化，这足以引起人们的鉴戒。

为此，科学家们创建了一整套完善的空间站微生物防控机制。从按期开展空气、水源和外观样本的微生物监测，到开辟多种微生物检测技能，我国科研团队已构建起适合太空前提的监测收集，中国空间站在轨波动运行两年多来，在微生物免培养法检测技能方面开展了多项研讨和运用。

同时，在微生物防控方面，中国严酷执行相干尺度，对载人航天器密封舱计划、研制、在轨运行等阶段的微生物控制提出了明白要求，同时对实/实验载荷、货物、航天员等微生物控制作出了相应规定，为空间站的微生物控制提供了根据。

为太空远航康健保障提供科学根据

中国空间站已周全建成并波动运行两年多，安全保障和科研产出效果显著。截至去岁尾，中国已在轨实施181项科学与运用项目，上行近2吨科学物资，下行实行样品近百种，获取科学数据凌驾300TB，包含生命科学范畴在内的更多空间科学成果不断产出，为探索太空情况下的生命纪律奠定基础。

日前，中国空间站第八批空间科学实行样品随神舟十九号载人飞船顺遂前往地球。此次前往的实行样品涵盖空间生命科学、空间材料科学等25个项目，总重约37.25千克。其中，生命科学样品包含人诱导多能干细胞、支气管上皮细胞、果蝇、蛋白样品等20类，后续将开展细胞谱系、布局、多组学平阐明研讨，为人类在太空与地面的康健保障提供实际支撑。材料类样品则涉及钨基超低温合金、高强韧钢、非线性光学晶体、月壤加固材料等，相干成果将助力深空探测和将来载人航天任务。

值得一提的是，首批在轨繁育的果蝇也随神舟十九号一同前往。果蝇个体小、繁殖快、基因布局与人类高度同源，是理想的形式生物。2024年11月15日，果蝇随天舟八号货运飞船进入太空，约一个月的实行中连续培育出三代果蝇，航天员对每一代都举行了转移操纵和采样收集，被冻存的果蝇将用于开展基因测序等研讨阐明。

中国科学院生物物理研讨所研讨员李岩表示，这项研讨是国际首次在空间站设置亚磁情况并探索果蝇的生物学效应，为研讨太空情况下生物生殖、发育和大脑、行为的影响提供了重要基础，也为将来人类太空远航的康健保障提供了科学根据。

专家介绍，自2022年7月随问天实行舱升空以来，空间站内的生命生态实行柜接踵开展了拟南芥、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的空间生长实行，这些实行无望揭示微重力对生物个体生长、发育与代谢的深层影响，进一步推动人类对生命现象本质的明白。

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神舟二十号将完成这些空间生命科学实行

神舟二十号航天员乘组进驻中国空间站以来，多项任务进展顺遂。航天员对生物技能实行柜内细胞构造培养模块微生物效应机制研讨样品举行观测。低温存储情况是开展空间生物科学实行的必要前提，问天实行舱内的低温存储装置可为空间站提供长时间长期的低温生物样品保存功能，乘组对其举行了巡查，并完成状况搜检。

据了解，神舟二十号乘组在轨6个月期间，将连续开展59项空间科学实行与技能实验，其中包含“失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研讨”“空间微重力和辐射情况对涡虫再生的影响及作用机制探索”以及“空间微重力对微生物的效应机制研讨”等空间生命科学范畴的3项科学实行，涡虫、斑马鱼、链霉菌等实行材料将开展太空实行。

空间失重情况会致使人类血汗管系统出现心律变态、心肌重塑，也会致使骨骼系统出现连续性骨丢失，大大添加骨折风险，这些问题制约着人类的长时间太空生存。由中国航天员科研训练中心、华南理工大学、中国科学院上海技能物理研讨所负责的“失重性骨丢失及心肌重塑的蛋白稳态调控机制研讨”项目，将利用生命生态实行柜的“小型受控生命生态实行模块”开展为期约30天的在轨实行。通过开展空间斑马鱼成鱼实行，研讨微重力对高级脊椎动物蛋白稳态的影响，明白蛋白稳态对失重形成的骨量下降和血汗管功能紊乱的调控作用，探访将来人类长时间宇宙飞行中匹敌骨量下降和血汗管功能紊乱的防护要领。

此前，斑马鱼已在中国空间站开展空间科学实行。2024年4月，神舟十八号载人飞船携带4条斑马鱼和4克金鱼藻进入“天宫”，在轨成功实现小型二元水生生态系统的波动运行，实现了我国在空间站培养斑马鱼及在轨产卵的冲破。

涡虫是一种拥有强大再生能力的扁形动物，其生命历程已经凌驾5.2亿年，是生物学研讨中经常使用的动物实行材料之一。涡虫的构造修复能力十分惊人，纵然断成两截后，两边仍可再生出新的肌肉、皮肤、肠道，甚至完整的大脑。研讨涡虫对研讨人类细胞降服老化、延缓衰老等具有重要意义。

由山东理工大学负责的“空间微重力和辐射情况对涡虫再生的影响及作用机制探索”项目，是国内首次开展的涡虫空间再生实行。将利用生命生态实行柜的“小型通用生物培养模块”，研讨空间情况对涡虫再生形状发生、心理行为的具体影响，从个体程度进一步认识再生基础机制，研讨结果有助于办理人类空间损伤及地面衰老等康健问题。

链霉菌遍及漫衍于天然情况，在土壤改良、植物促生抗逆、生态系统构建和保持中发挥重要作用，也能产生丰富多样的次级代谢产物，如抗生素等。

中国科学院微生物研讨所负责的“空间微重力对微生物的效应机制研讨”项目，将开展空间微重力情况下链霉菌的生长、发育分化、生物活性物资合成、种群传代演替的变化和机制研讨，研讨具有重要运用代价的微生物活性物资和酶在空间情况下的表达纪律，为利用空间情况资源开辟微生物运用技能和产品奠定基础。

（资料来源：中国科学院空间运用工程与技能中心）

发布于：北京市