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AI制图

2024年4月25日，在中国酒泉卫星发射中心空间应用系统科学实验样品制备室，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，一位小小的“居民”首次现身，为太空生命科学增添了新篇章。近日，科研人员在中国空间站中发现并命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，也标志着中国空间生命科学研究取得的新进展。

从微生物监测到果蝇繁育，从生命科学到材料工程，中国空间站正不断释放国家太空实验室的科研潜能，推动人类认知的边界向太空延伸。

揭秘太空环境中的“六边形战士”

微生物是地球上最古老、最多样的生命形式之一。虽然体型微小，却无处不在。从空气中的悬浮颗粒到土壤深处、从深海极端环境到人体的肠道系统，它们共同构成了一个庞大而复杂的“微生物宇宙”。目前，仍有大量微生物尚未被人类发现、研究和命名，每一次的发现都是一次打开未知世界大门的惊喜。

在空间站这样一个密闭、特殊、极端的环境中，微生物的世界更是充满神秘色彩。

此次发现的“天宫尼尔菌”，是在空间站工程航天技术试验项目支持下完成的。研究团队聚焦中国空间站长期运营过程中环境微生物的动态变化和安全控制，设计了多批次、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，对舱内表面微生物进行了在轨采样，样本被低温保存并带回地面。随后的地面实验分析中，科研人员通过形态观察、基因组测序、系统发育分析和代谢特征研究等多学科手段，最终确认这是一种此前未被识别的全新微生物物种。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，因此得名“天宫尼尔菌”。

科研人员发现，天宫尼尔菌不仅是一个新面孔，而且具备了强大的太空适应能力。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条件下稳定生存。研究显示，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，维持细胞内的氧化还原平衡，从而保障其在极端条件下稳健生长。此外，它还表现出在生物被膜形成、辐射损伤修复等方面的出色能力，堪称太空环境中的“六边形战士”，有望为航天健康保障、生物资源利用、废弃物处理以及抗菌新材料开发等提供新思路。

建立空间站微生物防控机制

空间站的微生物从何而来？事实上，空间站虽然远离地球地面，但并非真空无菌的存在。微生物可以通过多种途径进入空间舱，例如航天员体表或体内携带的微生物、设备材料在制造和运输过程中的附着物、货运飞船和所搭载物资等，都可能成为空间站微生物的来源。在适宜的温度和湿度条件下，这些微生物会在舱内缓慢繁殖。

人类要在太空长期生存，必须构建相应的生态系统，不仅要有动植物，也要有微生物。然而，一旦空间站的微生物失衡，也可能带来潜在威胁。例如，某些致病微生物可能在航天员免疫力减弱时引发感染；有的微生物可能腐蚀空间站的关键设备，如电缆、电路板等，甚至形成生物膜堵塞管道，影响系统运行安全。有研究显示，国际空间站上部分微生物在橡胶、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，这足以引起人们的警惕。

为此，科学家们建立了一整套完善的空间站微生物防控机制。从定期开展空气、水源和表面样本的微生物监测，到开发多种微生物检测技术，我国科研团队已构建起适合太空条件的监测网络，中国空间站在轨稳定运行两年多来，在微生物免培养法检测技术方面开展了多项研究和应用。

同时，在微生物防控方面，中国严格执行相关标准，对载人航天器密封舱设计、研制、在轨运行等阶段的微生物控制提出了明确要求，同时对实/试验载荷、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依据。

为太空远航健康保障提供科学依据

中国空间站已全面建成并稳定运行两年多，安全保障和科研产出成效显著。截至去年底，中国已在轨实施181项科学与应用项目，上行近2吨科学物资，下行实验样品近百种，获取科学数据超过300TB，包括生命科学领域在内的更多空间科学成果不断产出，为探索太空环境下的生命规律奠定基础。