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知，還為未來長期太空任務中的微生物防控與資源利用提供了重要科學依據(jù)。以下是這一發(fā)現(xiàn)的詳細內(nèi)容及其科學意義：
一、發(fā)現(xiàn)過程與樣本采集
1、背景與任務
這一發(fā)現(xiàn)屬于中國空間站居留艙微生物監(jiān)測任務的一部分，旨在研究空間站長期運營中微生物的動態(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)學觀察、基因組測序、系統(tǒng)發(fā)育分析和代謝組學等多學科手段，研究人員確認該菌株為革蘭氏陽性、需氧、產(chǎn)芽孢的桿狀細菌，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準（95%），故命名為“天宮尼爾菌”。
二、天宮尼爾菌的生物學特征
1、極端環(huán)境適應能力
抗壓機制：通過調(diào)控桿菌硫醇（BSH）的生物合成，精準應對太空環(huán)境中的氧化應激，維持細胞內(nèi)氧化還原平衡。
輻射修復與生物膜形成：BshB1和SplA蛋白的結(jié)構突變增強了其輻射損傷修復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)境適應相關的基因簇。
三、科學意義與應用潛力
1、微生物防控策略
揭示天宮尼爾菌的生存機制有助于開發(fā)針對航天器內(nèi)微生物的精準控制策略，減少其對設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、跨領域應用
太空技術：其抗氧化和抗輻射機制可為宇航員防護裝備或太空作物培育提供靈感。
生物資源利用：該菌對有機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化出新的適應性特征，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發(fā)展。
五、總結(jié)
“天宮尼爾菌”的發(fā)現(xiàn)標志著中國在空間微生物學研究領域邁出重要一步。它不僅揭示了微生物在極端太空環(huán)境中的進化潛力，也為人類長期太空駐留提供了關鍵科學支持。未來，隨著空間站實驗的深入，更多微生物資源與機制的挖掘?qū)⑼苿雍教旒夹g、生物工程等多領域的交叉創(chuàng)新。
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