中國空間站發(fā)現(xiàn)新微生物物種，期待探索更多太空生物奧秘！
小楊 / 2025-05-19 10:14:39
百歐博偉生物：中國科研團(tuán)隊在中國空間站（天宮空間站）首次發(fā)現(xiàn)并命名了一種全新的微生物物種——“天宮尼爾菌”（Niallia tiangongensis），這一發(fā)現(xiàn)不僅拓展了人類對太空環(huán)境中微生物多樣性的認(rèn)知，還為未來長期太空任務(wù)中的微生物防控與資源利用提供了重要科學(xué)依據(jù)。以下是這一發(fā)現(xiàn)的詳細(xì)內(nèi)容及其科學(xué)意義：
一、發(fā)現(xiàn)過程與樣本采集
1、背景與任務(wù)
這一發(fā)現(xiàn)屬于中國空間站居留艙微生物監(jiān)測任務(wù)的一部分，旨在研究空間站長期運(yùn)營中微生物的動態(tài)變化及其對環(huán)境和航天員健康的影響。
2、采樣與保存
2023年5月，神舟十五號航天員乘組使用無菌濕巾對空間站艙內(nèi)表面（包括工作區(qū)、睡眠區(qū)和衛(wèi)生區(qū)）進(jìn)行了微生物采樣，并將樣本低溫儲存后帶回地球分析。
3、鑒定與命名
通過形態(tài)學(xué)觀察、基因組測序、系統(tǒng)發(fā)育分析和代謝組學(xué)等多學(xué)科手段，研究人員確認(rèn)該菌株為革蘭氏陽性、需氧、產(chǎn)芽孢的桿狀細(xì)菌，與地球上近緣物種的基因組相似度僅為83.3%，顯著低于物種界定標(biāo)準(zhǔn)（95%），故命名為“天宮尼爾菌”。
二、天宮尼爾菌的生物學(xué)特征
1、極端環(huán)境適應(yīng)能力
抗壓機(jī)制：通過調(diào)控桿菌硫醇（BSH）的生物合成，精準(zhǔn)應(yīng)對太空環(huán)境中的氧化應(yīng)激，維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡。
輻射修復(fù)與生物膜形成：BshB1和SplA蛋白的結(jié)構(gòu)突變增強(qiáng)了其輻射損傷修復(fù)能力及生物膜形成能力，使其在微重力、高輻射的太空環(huán)境中仍能穩(wěn)定生長。
代謝多樣性：具備水解明膠的能力，可在寡營養(yǎng)環(huán)境中利用明膠作為底物。
2、基因組特征
其基因組大小為516萬堿基對（另有研究稱約4.2 Mb），G+C含量為35.6 mol%，并攜帶與抗輻射、耐干燥等極端環(huán)境適應(yīng)相關(guān)的基因簇。
三、科學(xué)意義與應(yīng)用潛力
1、微生物防控策略
揭示天宮尼爾菌的生存機(jī)制有助于開發(fā)針對航天器內(nèi)微生物的精準(zhǔn)控制策略，減少其對設(shè)備腐蝕和航天員健康的威脅。例如，其生物膜形成能力可能影響艙內(nèi)材料壽命，需針對性抑制。
2、跨領(lǐng)域應(yīng)用
太空技術(shù)：其抗氧化和抗輻射機(jī)制可為宇航員防護(hù)裝備或太空作物培育提供靈感。
生物資源利用：該菌對有機(jī)物的分解能力或可用于太空廢物資源化，例如將廢棄物轉(zhuǎn)化為可用物質(zhì)。
醫(yī)學(xué)與工業(yè)：其獨特的代謝途徑可能在藥物開發(fā)或工業(yè)酶生產(chǎn)中有潛在價值。
3、對微生物生態(tài)的啟示
空間站的微生物群落主要由人類攜帶的物種構(gòu)成，但天宮尼爾菌的發(fā)現(xiàn)表明，極端環(huán)境可能促使微生物進(jìn)化出新的適應(yīng)性特征，甚至形成獨立于地球的生態(tài)分支。
四、未來研究方向
1、長期監(jiān)測與多樣性研究
隨著空間站長期運(yùn)營，需持續(xù)監(jiān)測微生物群落的動態(tài)變化，探索更多潛在新物種及其功能。
2、微生物與材料相互作用
當(dāng)前研究已開展微生物對聚氨酯涂層、電路板等材料的腐蝕試驗，未來需進(jìn)一步評估微生物對航天器安全的影響。
3、地外生命探索
天宮尼爾菌的發(fā)現(xiàn)為研究生命在極端環(huán)境中的適應(yīng)性提供了模型，可能推動對火星等行星微生物存在的推測與探測技術(shù)發(fā)展。
五、總結(jié)
“天宮尼爾菌”的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著中國在空間微生物學(xué)研究領(lǐng)域邁出重要一步。它不僅揭示了微生物在極端太空環(huán)境中的進(jìn)化潛力，也為人類長期太空駐留提供了關(guān)鍵科學(xué)支持。未來，隨著空間站實驗的深入，更多微生物資源與機(jī)制的挖掘?qū)⑼苿雍教旒夹g(shù)、生物工程等多領(lǐng)域的交叉創(chuàng)新。
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